4. Состав и содержание разделов расчетно-пояснительной записки к дипломному проекту

Пояснительная записка, как правило, должна содержать все части и разделы дипломного проекта, предусмотренные настоя­щими методическими указаниями.

Отсутствие какого-либо раздела или части его допустимо только при соответствующем указании в задании на дипломное проектирование и мотивированном объяснении во введении к пояснительной записке.

4.1. Титульный лист оформляется на типовом печатном бланке и является первым листом пояснительной записки.

4.2. Задание на дипломный проект оформляется на стан­дартном бланке и выдается кафедрой.

4.3. Аннотация — в объеме 0,5—0,7 страницы должна к краткой форме отражать то, что выполнено студентом в дип­ломном проекте, в виде перечня разработанных вопросов и решений.

4.4. Содержание должно точно отражать порядок располо­жения и названия разделов пояснительной записки.

4.5. Введение посвящается актуальности темы дипломного проекта и задачам, подлежащим решению в соответствии с за­данием, краткой характеристике состояния и перспективы раз­вития производства на базовом предприятии. Объем введения, как правило, не должен превышать 2-х страниц текста.

4.6. Техническое задание.

4.6.1. Выполняется на основании задания на дипломное про­ектирование. В техническом задании указываются назначение и основные технические характеристики объекта проектирова­ния. Задаются основные технические требования по производительности, точности, качеству обработки или сборки. Описыва­ются условия эксплуатации изделия, дается описание конструк­ции и служебное назначение.

4.6.2. Объем выпуска и тип производства. Объем выпуска по конкретному изделию задается руководителем проекта, или при максимальном приближении дипломного проекта к произ­водственным условиям он может соответствовать реальным значениям.

Программа выпуска, характеризуемая номенклатурой и го­довым выпуском объектов производства, приводится в виде ведомости (таблицы) с указанием наименования деталей, ко­личества на один объект, годовым объемом выпуска их и дру­гих данных.

Тип производства на данном этапе определяется ориентиро­вочно. Это можно сделать табличным методом в зависимости от объема выпуска деталей и их массы и по коэффициенту за­крепления операции Кз.о. Значение данного коэффициента под­лежит уточнению после разработки технологического процесса, расчетов числа основного оборудования и количества рабочих мест для проектируемого подразделения.

4.6.3. Режим работы и фонды времени проектируемого под­разделения (цеха, участка, отделения) приводятся в табличной форме с указанием наименования подразделения, количества рабочих смен в сутки, действительных годовых фондов времени работы рабочего и оборудования.

4.6.4. Стадия разработки. Все графические документы и законченные части пояснительной записки должны иметь литеру, соответствующую стадии учебной раз­работки: - У.

4.7. Технологическая часть

4.7.1. Основные направления проектирования технологиче­ских процессов изготовления деталей или сборки изделий. В данном разделе кратко (на 2—3 страницах) описываются принятые направления разработки технологических процессов в базовом производственном подразделении. Эти направления оцениваются с точки зрения отечественного и зарубежного опы­та. Анализируются новые направления: более прогрессивные методы получения заготовок, организация обработки с приме­нением групповых и типовых технологических процессов, ис­пользование станков с ЧПУ, гибких производственных систем, робототехнических комплексов, автоматических линяй, для ко­торых приводятся принципиальные структуры их организации.

4.7.2. Служебное назначение детали (сборочной единицы). Дается краткое описание назначения детали и условий ее работы в механизме. Выделяются основные поверхности—поверхности, имеющие решающее значение для выполнения деталью своего служебного назначения, указываются их номинальные размеры, допуски и шероховатость. Для сборочной единицы необходимо описать назначение, принцип работы конст­рукций, условия ее эксплуатации, указать наиболее ответст­венные детали, которые влияют на функциональные показа­тели изделия.

4.7.3. Анализ технологичности конструкции детали (изде­лия). В этом разделе производится отработка конструкции де­тали (изделия) на технологичность в соответствии с общими правилами, установленными ГОСТ 14.201-83; ГОСТ 14.206-73, дается количественная и качественная оценка технологичности конструкции.

Главными факторами, определяющими требования к техно­логичности конструкции, являются: вид детали (изделия), объ­ем выпуска, тип производства, технологический процесс и обо­рудование, методы достижения точности при сборке.

К деталям, обрабатываемым на автоматизированном обору­довании и станках с ЧПУ, предъявляются свои специфические требования к технологичности конструкции.

Результаты отработки конструкции детали (изделия) на технологичность иллюстрируются эскизами в пояснительной записке.

4.7.4. Нормоконтроль и метрологическая экспертиза исходных данных (чертежей группы деталей или сборочной единицы). Нормоконтроль и метрологическая экспертиза (МЭ) исходных данных выполняется после отработки конструкции на технологичность. Нормоконтроль производится согласно требований ГОСТ 2.111-68, метрологическая экспертиза по МИ 2267-02 и РМГ 63-2003.

Все стандарты, указанные на чертежах необходимо проверить по указателю стандартов последнего года издания. Если стандарты прекратили срок действия, то необходимо найти им замену или их не использовать. Все отраслевые стандарты (ОСТ) также необходимо заменить на действующие национальные стандарты. Нормоконтроль предусматривает проверку соблюдения требований ЕСКД с учетом вновь принятых изменений (обозначение разрезов, сечений, шероховатости поверхности, допусков формы и расположения поверхностей и др. изменений). Если поля допусков заданы в системе ОСТ, то перевести их в ЕСДП. Проверить согласованность требований к точности размеров, формы и шероховатости поверхностей. Оценить правильность выбора баз и целесообразность использования зависимых допусков. Проверить достаточность и правильность технических требований, при необходимости их доработать.

Цель метрологической экспертизы - определить что проверять и чем проверять. Изделие должно быть контролепригодным, т.е. все заданные нормы точности обеспечены средствами измерения (СИ), а поверхности доступны для подвода к ним СИ. Параметры изделия, которые обеспечиваются технологически, измерению не подлежат. В этом случае должен быть предусмотрен косвенный контроль режущего инструмента, оборудования или оснастки.

При анализе сборочной единицы обратить внимание на предпочтительность и правильность задания посадок, правильность оформления спецификации и достаточность технических требований.

Выполняя МЭ оценить возможность измерения выходных параметров изделия, правильность обозначения единиц величин.

Выявленные отступления и рекомендации студент оформляет в пояснительной записке в виде таблицы произвольной формы. В графической части проекта выполняется чертеж с учетом всех изменений.

4.7.5. Анализ действующего технологического процесса. В данном разделе вначале приводится маршрут базового технологического процесса.

По приведенному маршруту и имеющемуся у студента базовому операционному технологическому процессу выявляются планы обработки основных поверхностей детали. Анализируются достаточность количества технологических переходов в планах обработки в соответствии с нормативными этапами и оценивается рациональность применения методов и видов обработки с экономической точки зрения.

В последовательности выполнения операций технологического процесса выявляются нарушения этапности обработки детали. Выявленную информацию представить в виде таблицы по всем операциям и по всем основным поверхностям детали. В результате анализа сделать выводы и сформулировать рекомендации по совершенствованию базового техпроцесса. Эти рекомендации принять за основу при разработке нового технологического процесса.

Дается оценка рациональности применения оборудования и технологической оснастки в соответствии с принимаемым типом производства.

4.7.6. Анализ задач, решаемых с использованием ЭВМ. В этом разделе приводится перечень и краткий анализ за­дач, решаемых в действующем производстве (техпроцессе) с помощью САПР. Описывается их назначение и дается краткая характеристика и область применения.

4.7.7. Выбор вида заготовки. Вид заготовки определяется назначением и конструкцией детали, материалом и техническими требованиями на изготов­ление, объемом выпуска и экономичностью изготовления. Вы­бор вида заготовки должен сопровождаться его обоснованием, т. е. сравнением с одним из сопоставимых вариантов. В каче­стве одного из вариантов, как правило, принимается вид заго­товки, используемый в базовом производственном подразделе­нии.

При обосновании выбора заготовки необходимо также по­казать, какими преимуществами обладает предлагаемый способ ее получения. Определяется коэффициент использования материала. Указывается, какой термической или механической обработке подвергается заготовка до поступления в механический цех и какие физико-механические свойства материала и с какой це­лью должны быть у нее обеспечены.

При проектировании сборочного цеха (участка) обосновы­ваются требования, предъявляемые к деталям, полуфабрика­там и сборочным единицам, поступающим на сборку.

4.7.8. Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали (изделия).

Определяющим фактором при разработке маршрутного тех­нологического процесса являются тип и организационная форма производства.

Выделяются элементарные поверхности (ЭП) обработки де­тали, выявляются типовые планы обработки ЭП, уточняются конкретные планы обработки ЭП. Результаты приводятся в табличной форме для каждой основной поверхности детали. Выявляются этапы обработки рассматриваемой детали. Формируются потенциальные технологические операции, когда каждый этап выполняется на отдельном оборудовании. С учетом сложности формы детали, технологических возможностей выбираемого оборудования, методов обработки поверхностей детали формируется последовательность выполнения операций, которая представляется в виде потенциального маршрута обработки детали (приводится в табличной форме).

С учетом конкретизации типа станка, типа производства разрабатывается реальный технологический маршрут обработки детали. При этом должны быть учтены следующие технологические принципы:

- операции должны выполняться в строгом соответствии с этапами обработки детали;

- учет специализации работы оборудования, заключающееся в том, что на одном оборудовании экономически целесообразно выполнять не более двух этапов обработки детали;

- обеспечение максимальности концентрации технологических переходов в позиции, позиций в установе и установов в операции;

- в одном установе экономически целесообразно объединять выполнение не более двух соседних этапов обработки детали, при этом не должно иметь место нарушение этапности обработки.

Разработанная последовательность выполнения операций и сформированная структура операций (конкретные установы, номера позиций и переходов) представляются в виде реального маршрута обработки детали (приводится в табличной форме)

Окончательно структура операций уточняется в соответствии с нормативным временем выполнения технологической операции.

В конце этого раздела приводится запись технологического маршрута в стандартной форме.

4.7.9. Разработка операционного технологического процесса. В данном разделе пояснительной записки устанавливается рациональная последовательность выполнения переходов, позиций и установов на назначенном типе оборудования, расчет операционных разме­ров, режимов резания, назначение рабочих приспособлений, режу­щих и измерительных инструментов, определение технических норм времени.

4.7.9.1. Уточнение модели оборудования производится в зависи­мости от размеров детали, ее конструктивных особенностей, а также от технических требований, определяющих параметры точности и качества поверхностей.

Одной из важнейших задач при уточнении оборудования явля­ется формирование последовательности выполнения технологи­ческих переходов в позиции, позиций в установе, установов в операции. Критериями рациональной структуры операции являются:

а) использование принципа максимальной концентрации технологических элементов (переходов, позиций, установов);

б) не нарушение этапности обработки поверхностей;

в) технологические возможности назначенного оборудо­вания.

Рациональная последовательность или сочетание технологи­ческих переходов в позиции, позиций в установе, установов в операции может привести к выбору другого типа станка или появлению нескольких вариантов обработки на разных типах станков.

4.7.9.2. Технологические эскизы обработки и схемы установки. После выбора типов и моделей станков разрабатываются технологические эскизы обработки поверхностей деталей для каждой позиции. Основой для изо­бражения схем установок является назначение комплекта баз.

Центральной задачей формирования эскиза должна быть ра­циональная простановка операционных размеров, при которой отсутствовали бы ошибки базирования.

При проектировании операций, выполняемых на станках с ЧПУ и ОЦ, на технологических эскизах обязательно проводят­ся координатные оси детали, показываются нулевые и исходная точ­ки, показывается траектория движения одного-двух основных режущих инструментов. В пояснительной записке после раздела «Техническое нормирование» в разделе «Разработка управляющей программы на станке с ЧПУ» для одной операции приводится расчет координат опорных точек и разработка управляющей программы.

4.7.9.3. Расчет операционных размеров и размеров заготовки. В этом разделе приводится расчет диаметральных и линей­ных операционных размеров. Расчет диаметральных размеров проводится на одну наиболее точную цилиндрическую поверхность (наружную или внутреннюю). Для этого строится схема операционных размеров (от готовой детали к заготовке) с уче­том плана обработки ЭП. Значения наименьших припусков в этом случае определяются аналитически. Результаты расчетов сводятся в таблицу.

Перед расчетом линейных операционных размеров приводится исходная последовательность их выполнения с технологическими эскизами.

Расчет линейных операционных размеров сопровождается построением схемы припусков и операционных размеров (в схеме участвуют все конструкторские размеры, выполняемые по данной технологии, для деталей — тел вращения или разме­ры в направлении одной из координатных осей X, Y, Z — для деталей типа корпус), составлением уравнений размерных це­пей, их решением соответствующим методом (на max - min или вероятностным) относительно неизвестных размеров (заготовки и операционных размеров). Построение схемы линейных операционных размеров производится по ходу технологического про­цесса от готовой детали к заготовке. Значения минимальных припусков на обработку линейных размеров для первых двух- трех уравнений рассчитываются аналитически, а для других берутся из таблиц справочника в зависимости от размеров заготовки и способа обработки. Результаты расчета сводятся в таблицу. Содержание таблицы: номер уравнения, уравнение размерной цепи, в кото­рой искомый операционный размер или размер заготовки под­черкивается, значение наименьшего припуска на обработку, допуск искомого размера, числовое значение искомой величины.

Схема линейных операционных размеров может быть выне­сена на лист графических материалов дипломного проекта.

4.7.9.4. Выбор рабочих приспособлений производится с уче­том типа производства. Предпочтение следует отдавать быстро­действующим и автоматизированным приспособлениям. Для се­рийного производства следует применять переналаживаемые приспособ­ления, собираемые из стандартных и унифицированных элемен­тов. Применение специального приспособления должно быть обосновано.

4.7.9.5. Назначение режущих инструментов. При назначе­нии режущих инструментов следует использовать стандартные инструменты или из числа штатных при работе на станках с ЧПУ. Применение специальных режущих инструментов должно быть обосновало и приведено в пояснительной записке.

4.7.9.6. Выбор средств измерения. При выборе средств измерения необходимо учитывать технико-экономические, конструктивные и метрологические факторы конкретного производства. Обосновать применение универсальных и специальных средств измерения.

4.7.9.7. Расчет режимов резания производится на две опера­ции: одноинструментальную и многоинструментальную. При наличии в операции большого количества переходов расчеты в записке производятся только для разноименных переходов, остальные результаты сводятся в таблицу. В таблице должны быть указаны: наименование режущего инструмента, номер установа (позиции, перехода), частота вращения шпинделя, скорость резания, подача (мм/об.; мм/мин.), глубина резания, ма­шинное время.

В этом разделе указываются виды СОЖ и требования, пре­дъявляемые к ним, в зависимости от выполняемых операций, обрабатываемых заготовок и применяемых режущих инстру­ментов. Предлагаются способы подвода СОЖ, мероприятия по предотвращению загрязнения ими сточных вод и меры по про­тивопожарной безопасности.

4.7.9.8. Техническое нормирование производится на две опе­рации, на которые были рассчитаны режимы резания. Рассчитанные нормы времени сравниваются с нормативным временем выполнения операции, делаются выводы о рациональности спроектированной структуры операции. Получен­ные расчетом нормы времени сравниваются с заводскими дан­ными, определяется коэффициент снижения трудоемкости. Нормы времени на остальные операции технологического про­цесса определяются по заводским данным с учетом полученного коэффициента снижения трудоемкости.

4.7.9.9. Разработка управляющей программы на станок с ЧПУ. В данном разделе указывается на какую операцию и для какого станка будет разрабатываться УП. Приводится технологический эскиз(ы) с указанием траектории движения инструмента(в) и нанесением на ней опорных точек. Производится расчет координат опорных точек. Результаты сводятся в таблицу. Указывается конкретная система для разработки УП. В этой системе производится разработка УП.

4.7.10. Особенности проектирования обработки деталей на автоматических линиях. Учитывая, что структура автоматиче­ской линии полностью определяется технологическим процес­сом изготовления заданной детали, необходимо сформулировать вид линии: по типам используемого оборудования (станки об­щего назначения, агрегатные, специальные, роторные линии), по характеру связи между станками (с жесткой или гибкой связью), со спутниками или без них, со сквозными или несквозными перемещениями заготовок, однопоточная или с разветвля­ющимся потоком. Кроме вида автоматической линии должны быть указаны механизмы для контроля инструмента, удаления стружки, изменения положения заготовки, контроля размеров, формы и взаимного расположения поверхностей, а также ука­зан способ настройки инструментов на размер.

4.7.11. Особенности проектирования групповой технологии. Основные особенности групповой обработки связаны с фор­мированием групп деталей с учетом различных организацион­но-технологических факторов. Группирование деталей возмож­но по конструктивно-технологическому сходству, по элементар­ным поверхностям, по преобладающим видам обработки, един­ству технологического оснащения и общности наладки станка, по модульному принципу. В серийном производстве, а также в условиях ГАП наибольшее распространение получил метод группирования по типу оборудования, применяемого для обра­ботки, единству технологического оснащения и общности наст­ройки станка с использованием комплексной детали или дета­ли-представителя (чаще такое бывает при группировании кор­пусных деталей), включающей все основные признаки группы деталей. При разработке группового технологического процесса необходимо исходить из следующих положений:

- последовательность технологических операций и переходов должна обеспечивать полную обработку любой детали данной группы в соответствии с чертежом и техническими требованиями;

- технологическая оснастка группового процесса (приспособления, инструменты) должна обеспечивать возможность изготовления любой детали данной группы;

- применяемое оборудование и технологическое оснащение должно обеспечивать высокопроизводительную обработку деталей группы и минимальные затраты времени при обработке всех деталей одной группы, а также при переходе с обработки одной группы деталей на другую.

Групповой процесс представляется в виде матрицы.

Матрица группового технологического процесса может быть вынесена на лист графических материалов дипломного проекта.