8 Иерархическая группировка вопросов в тестах

Другой особенностью конструктора тестов INDIGO является поддержка многоуровневой иерархической группировки вопросов тестов. Целесообразность использования групп вопросов обусловлена рядом следующих преимуществ:

- Удобство группировки вопросов в конструкторе тестов по заданиям, темам и т.д. Если вопросы теста отображаются в одном линейном списке, то возникают сложности с навигацией и пониманием того, какой вопрос к чему относится.

- Возможность задания для каждой группы индивидуальных настроек (в особенности, порядка выдачи вложенных элементов или их случайной выборки).

- Использование баллов за группы вопросов при задании функций шкал оценивания (например, можно легко поставить отдельные оценки за группы «Задание 1», «Задание 2» и т.д.).

- В случае теста на проверку знаний при просмотре протокола тестирования администратор может видеть наглядную информацию о том, сколько баллов было набрано за каждую группу в отдельности, и делать соответствующие выводы (например, “ученик плохо выполнил задания группы «Логарифмы»”).

9 Автоматическая генерация вариантов тестов

В программе для тестирования знаний возможности генерации случайных вариантов тестов не ограничиваются возможностью перемешивания вопросов теста и их вариантов ответов. Поскольку в INDIGO реализована многоуровневая иерархическая группировка вопросов с возможностью задания порядка выдачи вложенных элементов и их случайной выборки для каждой группы, то можно очень гибко задавать автоматическую генерацию вариантов тестов. Например, имеется экзаменационный тест по иностранному языку, который содержит разделы Лексика, Грамматика и Работа с текстом, которые должны следовать последовательно, при этом внутри каждого раздела имеются задания (группы вопросов), которые должны выдаваться в случайном порядке в пределах своего раздела, а каждое из таких заданий содержит банк вопросов, из которого должно случайным образом выбираться определенное количество вопросов. Такие и другие сложные правила генерации тестов достаточно легко и интуитивно понятно реализуются в редакторе тестов INDIGO.

10 Печать и экспорт бланков тестов и тестов с ответами

В программе для составления тестов INDIGO реализован инструмент по работе с документами, который позволяет генерировать бланки тестов (создание тестов на бумаге), в том числе с учетом правил автоматической генерации вариантов. Данное средство может быть полезным, когда требуется провести тестирование знаний без использования компьютеров. Кроме печати бланков возможна печать тестов с правильными ответами, что может быть использовано для проверки ответов. Данные документы могут быть отправлены на печать принтеру или сохранены в RTF (Word-совместимом) формате.

11 Печать и экспорт протоколов тестирования и отчетов

Безусловно имеются и другие достоинства и плюсы использования программы для создания тестов INDIGO, которые Вы сможете открыть для себя в процессе работы с программой. Мы постоянно развиваем и совершенствуем данную систему, чтобы удовлетворить потребности наших пользователей, и на достигнутом останавливаться не собираемся. В дальнейшем планируется реализация средств по работе с мультимедиа, по обратке результатов, а также реализация средств из области систем искусственного интеллекта.

Системные требования

Программное обеспечение

Для работы сервера и клиентского модуля администратора (Desktop-приложения) требуется ОС Windows XP / 2003 / Vista / 2008 / 7 / 8.

Для работы пользователя требуется подключение по сети к серверу и наличие одного из следующих браузеров:

- Google Chrome версия 6 и выше,

- Mozilla Firefox версия 3.6 и выше,

- Opera версия 10.6 и выше,

- Internet Explorer версия 9 и выше.

Рекомендуемым браузером является Google Chrome.

Аппаратное обеспечение:

установленный и запущенный сервер INDIGO 2.0 расходует до 100 Мб ОЗУ (с клиентом администратора до 180 Мб ОЗУ). При работе пользователей расход памяти возрастает. Для одновременной работы 200 пользователей рекомендуется компьютер минимум с 2 Гб ОЗУ [22].

Данная программная оболочка используется для контроля знании учащихся по предмету «Сварочное дело»

Разработанная тестовая база предоставлена в приложении А. в, вставлена в тестовую оболочку которая записана на диск (Приложение В)



3. Технологически процесс изготовления вала шестерни

3.1 Общие положения

3.1.1 Служебное назначение объектов производства

Машина правильно-гибочная МПГ предназначена для восстановления деформированных элементов крепи из спецпрофиля СВП ГОСТ 18662 - 83.

Заводом машина МПГ изготавливается для спецпрофиля СВП - 22 и СВП - 27.

При наличии соответствующих роликов на машине можно восстанавливать и другие типоразмеры спецпрофиля. Наибольший типоразмер спецпрофиля, восстанавливаемого на машине МПГ - СВП - 33.

Передача крутящего момента от электродвигателя осуществляется через валы-шестерни и зубчатые колёса.

3.1.2 Определение типа производства

Годовая программа выпуска изделий N=2000 шт.

Величина такта выпуска рассчитывается по формуле:

мин/шт, (2.1)

где - действительный годовой фонд времени в часах

мин/шт

Дальнейший расчёт производим по формулам, а результаты заносим в таблицу 3.1.



Расчётное количество станков:

_, (2.2)

где з_з.н. - нормативный коэффициент загрузки оборудования (для мелкосерийного и серийного производства з_з.н.=0,8)

Р - принятое число рабочих мест, получаемое путём округления m_р до ближайшего целого (большего) числа. Значение фактического коэффициента загрузки оборудования получаем по формуле:

(2.3)

Количество операций, выполняемых на рабочем месте определяется:

(2.4)

Рассчитываем коэффициент закрепления операций и на его основании определяем тип производства:

(2.5)

Так как коэффициент закрепления операцийК_з.о.=6,82 находится в пределах 1<6,82<10, то производство крупносерийное.



Таблица 3.1 Расчёт коэффициента закрепления операций

Наименование операций	Тшт, мин	mp	P	зз.ф.	О
расточная	4,55	0,093	1	0,093	8,6
токарная	36,72	0,75	1	0,75	1,07
токарная	9,112	0,187	1	0,187	4,28
токарная	12,1448	0,25	1	0,25	3,2
токарная	26,928	0,55	1	0,55	1,46
токарная	56,984	1,17	2	0,585	1,37
токарная	23,12	0,48	1	0,48	1,67
токарная	8,84	0,18	1	0,18	4,44
зубонарезание	22,86	0,47	1	0,47	1,70
токарная	45,356	0,93	1	0,93	0,86
шлифовальная	1,24	0,026	1	0,026	30,77
токарная	2,04	0,04	1	0,04	20
фрезерная	2,265	0,05	1	0,05	16
ТО

3.2 Технологический процесс изготовления детали

3.3.2 Служебное назначение и конструктивные особенности детали

Деталь коническая вал-шестерня предназначена для передачи вращательного движения между валами с пересекающимися осями. Вал-шестерня передаёт крутящий момент конической блок-шестерне в редукторе исполнительного органа машины МПГ. Коническая вал-шестерня посажена на двух однорядных радиальных роликовых подшипниках, кроме того, на вал-шестерне для восприятия осевых усилий от конической передачи предусмотрен ещё и один двухрядный роликовый подшипник.

Вал-шестерня 9-й степени точности с круговыми зубьями. Конические колёса с круговыми зубьями обеспечивают плавную и бесшумную работу при передаче больших нагрузок на высоких скоростях [23].



3.3 Анализ технологичности конструкции детали

Деталь вал-шестерня (ритуель) МПГ 06.02.001 изготовлена из стали 45 ГОСТ 1050 - 88.

Состояние стали (твёрдость, предел прочности на растяжение, структура материала) оказывает большое влияние на прочность зубчатой блок-шестерни, обрабатываемость резанием, стоимость режущего инструмента, производительность станка, деформирование при термической обработке, параметр шероховатости поверхности. При обработке стали 45 хороших результатов достигают, когда заготовки перед механической обработкой подвергают изотермическому отжигу. Заготовки должны иметь твёрдость НВ 193. По существующей технологии в качестве заготовки применяется поковка (2-х ступенчатая). Из-за большого перепада диаметров детали при обработке получается низкий коэффициент использования материала. Конструкция детали в основном отработана на технологичность, обладает высокой жёсткостью, обеспечивает свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, что позволяет использовать при обработке многоинструментальные наладки и высокопроизводительные режимы резания. Заданные чертежом точность размеров поверхностей, их относительного расположения и параметры качества поверхностных слоёв могут быть достаточно экономично обеспечены традиционными методами обработки. Деталь имеет хорошие базовые поверхности, что характерно для деталей типа тел вращения. Нарезание конических колёс с круговыми зубьями является самой трудоёмкой зуборезной операцией, поэтому на этой операции целесообразно зубья нарезать на специальных высокопроизводительных станках специальными зуборезными головками методом обкатки двухсторонней зуборезной головкой. Зуборезные головки имеют повышенную жёсткость. Предусмотренная чертежом форма шпоночного паза нетехнологична, так как требует обработки малопроизводительным методом - многопроходным фрезерованием концевой (шпоночной) фрезой. Недостаточно технологичной делают конструкцию детали различные радиусы переходных поверхностей от опорных шеек к торцам [24].

3.4 Анализ существующего технологического процесса изготовления детали

Заготовкой для получения вала-шестерни в базовом технологическом процессе является поковка, изображённая на рисунке 3.4

Рисунок 3.4 Заготовка - поковка

Из-за большого перепада диаметров вала-шестерни данная заготовка, характеризуется низким коэффициентом использования материала. При анализе действующего технологического процесса видно, что припуски на обработку поверхностей очень значительны, это ведёт к большому количеству проходов и затратам времени. Для повышения коэффициента использования материала и снижения трудоёмкости обработки целесообразно изменить способ получения заготовки. Форму заготовки необходимо приблизить к форме детали. Обоснование выбора заготовки будет рассмотрено ниже.

В качестве баз на большинстве операциях используется ось вала и один из торцов. Таким образом соблюдён принцип постоянства баз.

Подготовка технологических баз ведётся на токарно-винторезном станке 163. На этой операции производится подрезка торцев и сверление центровых гнёзд. Заготовка устанавливается в трёхкулачковом патроне. Далее производится черновая и чистовая обработка поверхностей шестерни на токарно-винторезных станках 163. Базирование в центрах [25].

Шпоночный паз фрезеруется шпоночной фрезой (концевой) на вертикально-фр*езерном станке 654. Базирование производится в призмах, с помощью прихвата.

Обработка круговых зубьев производится на зуборезном станке модели 528С резцовой головкой. Заготовка устанавливается в специальном цанговом приспособлении, которым оснащён станок 528С. Зубья нарезаются методом обкатки.

В термическом цехе зубья калят ТВЧ НRС 52-56 на глубину 1ч1,5 мм.

Посадочные поверхности под подшипники не шлифуются.

Анализ существующего технологического процесса позволил выявить ряд его недостатков, устранение которых позволит снизить трудоёмкость изготовления детали и повысить качество изготовления.

В проектируемом технологическом процессе предлагается изменить способ получения заготовки (вместо поковки двухступенчатой использовать штамповку трехступенчатую), что в условиях ОАО “КЛМЗ” вполне возможно. Это позволит существенно снизить трудоёмкость токарной обработки.

Предлагается для чистовой обработки наружных поверхностей и конического венца шестерни использовать более современное оборудование, например станок с ЧПУ 16К20РФЗ.

Целесообразно производить шлифование опорных шеек под подшипники и ступень Ш 135 мм на круглошлифовальном станке, что позволит обеспечить заданную высокую точность расположения торца и поверхности опорных шеек и снизить трудоёмкость обработки.

При нарезании круговых зубьев на станке модели 528С целесообразно использовать двухстороннюю зуборезную головку повышенной жёсткости, отличающейся большой производительностью [26].

3.5 Выбор заготовки. Предварительная технико-экономическая оценка выбора заготовки по минимуму приведённых затрат

Вопрос о выборе метода получения заготовки может быть решён после экономического обоснования, которое выполняем по методике.

Сравним два варианта: заготовка - поковка двухступенчатая и штамповку трёхступенчатую.

3.5.1 Заготовка - поковка двухступенчатая

Масса заготовки:

где V₁;V₂ - объёмы двух ступеней заготовки в см³;

с - плотность металла в кг/см³;

кг



Коэффициент использования металла:

Стоимость заготовки - поковки двухступенчатой:

;

где C_i - базовая стоимость одной тонны заготовки в тенге (С=31500 тенге/т)

k_Т; k_с; k_b; k_m; k_n - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объёма производства заготовок;

Q - масса заготовок;

q - масса готовой детали, кг;

S_отх - цена 1 т отходов в тенге (С_отх=5000 тенге/т)

k_Т=1; k_с=0,75; k_b=0,7; k_m=1; k_n=0,8 [1]

тг

3.5.2 Заготовка - штамповка трёхступенчатая (штамповка на ГКМ)

Рисунок 3.5 - Заготовка - штамповка

Определим вес заготовки - штамповки:

кг

Коэффициент использования металла:

Стоимость заготовки - штамповки трёхступенчатой:

тг

Сопоставляя оба варианта, отдаём предпочтение заготовке второго варианта - штамповке трёхступенчатой, которая дешевле и отличается большим коэффициентом использования материала. Окончательные размеры заготовки и допуски на её размеры определяем после расчёта припусков [27].

3.6 Выбор методов обработки поверхностей детали

Выбор методов обработки поверхностей заготовки производится на основе наиболее рационального процесса обработки, обеспечивающего требуемую точность и качество поверхности детали [28].

Общий план обработки поверхностей вал-шестерни представлен в таблице 3.2



Таблица 3.2 Выбор методов обработки поверхностей заготовки

Наименование поверхности	Маршрут обработки	Квалитет точности	Шероховатость, мкм Rz80
1. Цилиндрические поверхности Ш 180; Ш; Ш 144,88; Ш 140; Ш 135	Обтачивание предварительное, обтачивание чистовое, шлифование предварительное и чистовое	h12 h10..h9 h8 k6	Rz80 Rz20 Ra2,5 Ra1,6..0,8
2 Штамповочный паз 10	Фрезерование шпоночной фрезой		Rz20
3 Торцовые поверхности L=568	Фрезерование торцов однократное	h12	Rz80
4 Торец зубчатого венца 89,851	Подрезка предварительная, подрезка чистовая, шлифование чистовое		Rz40 Ra6,3 Ra1,25
5 Отверстие М24 - 7Н	Сверление, нарезание резьбы	H12 M24 - 7H	Rz80 ..Rz40 Rz20
6 Круговые зубья	Нарезание резцовой головкой	9 степеней точности	Rz20
7 Резьба наружная М145х2 - 6g	Обтачивание предварительное, обтачивание чистовое, нарезание резьбы	h12 h9..h10 M145x2 - 6g	Rz80 Ra6,3 Ra3,2

3.7 Выбор технологических баз. Предварительная разработка маршрутной технологии процесса изготовления детали. Предварительный выбор оборудования

Выбор технологических баз производим исходя из основных принципов базирования. При обработке валов - шестерён, как правило, в качестве баз используют ось вала и один из торцев.

На первой операции (фрезерно-центровальной) эти базы реализуются при установке исходной заготовки в самоцентрирующие призмы (двойная направляющая база) с упором в торец (опорная база). Схема базирования представлена на рисунке 4.3.

Общая ось двух центровых отверстий, обработанных на этой операции, является постоянной базой для выполнения большинства последующих операций обработки заготовки.

Опорные базы в направлении линейных размеров выбираем с учётом характера их простановки на чертеже и возможности совмещения технологических и измерительных баз [29].

Рисунок 3.7 Схема базирования заготовки на фрезерно-центровальной операции

Схема базирования при токарной предварительной обработке представлена на рисунке 3.7

Рисунок 3.7.2 Схема базирования при предварительной токарной обработке



Схема базирования на чистовых токарных операциях аналогична рисунку 3.7.2

При шлифовании базовых шеек базами являются центровые гнёзда. Схема базирования представлена на рисунке 3.3

Рисунок 3.7.3 Схема базирования при шлифовании вал-шестерни

Схема базирования при нарезании зубьев изображена на рисунке 4.6

Рисунок 3.4 Схема базирования при зубонарезании

При фрезеровании шпоночного паза за базы используют шейки под подшипники и торец. Схема базирования на этой операции представлена на рисунке 3.5



Рисунок 3.5 Схема базирования при фрезеровании паза

При сверлении отверстия в торце используется радиально-сверлильный станок 2М55. Схема базирования представлена на рисунке 3.6

Рисунок 3.6 Схема базирования при сверлении отверстия и нарезании резьбы

Разработка маршрутной технологии, выбор оборудования

Содержание технологического процесса изготовления вал-шестерни представлено в таблице 3.3



3.8 Разработка технологических операций и операционных или маршрутно-операционных технологических процессов. Выбор оборудования

В связи с тем, что в проекте принят новый способ получения заготовок, технологический процесс механической обработки вал-шестерни существенно изменяется. В проекте разработаны наладки на следующие операции: шлифовальную, токарную, комбинированную (на станке с ЧПУ 16К20 РФЗ), которые представлены на листах 2, 5 графической части. Ниже будет проведён расчёт режимов резания на новые операции технологического процесса, нормирование технологических операций и разработка управляющей программы для станка с ЧПУ 16К20 РФЗ [30].

3.9 Расчёт режимов резания на шлифование шейки вала

На круглошлифовальном станке 3А130 методом продольной подачи шлифуется шейка вал-шестерни под подшипник Ш и длиной l=212 мм (также шлифуется Ш 140h8, Ш ). Рассчитаем режимы резания для Ш160k6.

Параметр шероховатости обработанной поверхности R_а=0,8 мкм. Припуск на сторону h=0,2 мм. Материал заготовки сталь 45, HB 193 [31].

Способ крепления заготовки - в центрах. Эскиз обработки представлен на рисунке 3.9.



Рисунок 3.9 - Эскиз обработки шлифования шейки Ш160k6.

- выбираем шлифовальный круг. По справочнику устанавливаем характеристику круга. Для круглого наружного шлифования с продольной подачей, R_а=0,8 мкм и закалённой стали с HB 193 рекомендуется характеристика Э, ЭБ40СМ2К.

В качестве материала абразивных зёрен принимаем белый электрокорунд (ЭБ), маркировка которого 24А. Выбор этой марки обусловлен высокой твёрдостью шлифуемой заготовки и требованиями, предъявляемыми к точности и шероховатости обработанной поверхности. В характеристике приняты: зернистость 40, твёрдость СМ, связка керамическая (К). Индекс зернистости Н (содержание основной фракции при зернистости 40), структура круга №5, разновидность принятой керамической связки К8 (для электрокорундовых кругов). Тип круга ПВД - плоский с двухсторонней выточкой. Класс круга А. Допустимая скорость круга 35 м/с. Маркировка полной характеристики круга: ПВД 24А40НСМ25К8 35 м/c. Размеры круга по паспорту станка 3А130: диаметр D_к=600 мм, ширина круга B_к=63 мм [32].

- назначаем режимы резания:

Скорость главного движения резания (шлифовального круга) V=30…35 м/с:



По паспорту станка у круга D_к=600 мм, n_к=1112мин^-1

Тогда

м/c

т.е. в пределах рекомендуемого диапазона

- скорость движения окружной подачи V_окр (т.е. V_дет)

Принимаем среднее значение 35 м/мин

- определяем частоту вращения заготовки:

мин^-1

Найденное значение n_з=69,67 мин^-1 может быть установлено на станке 3А130, имеющем бесступенчатое регулирование частоты вращения заготовки в пределах 40 - 400 мин^-1.

- поперечная подача круга S_х мм/ход

S_x=0,005…0,015 мм/ход стола

Учитывая высокие требования к точности (поле допуска k6) и шероховатости поверхности (R_а=0,8 мкм) принимаем S_х=0,005 мм/ход т.к. на станке 3А130 поперечные подачи регулируются бесступенчато в пределах 0,002 - 0,1 мм/ход [33].

- определяем продольную подачу на оборот заготовки:

S_о=S_з·B_к



Для окончательного шлифования S_д=0,2…0,4

принимаем S_д=0,3

тогда S_о=0,3·63=18,9 мм/об

- определяем скорость движения продольной подачи (скорость продольного хода стола):

м/мин

На станке 3А130 предусмотрено бесступенчатое регулирование скорости продольного хода стола в пределах 0,05 - 5 м/мин, поэтому принимаем 1 м/мин [34].

- мощность, затрачиваемая на резание:

,

или в соответствии с принятыми обозначениями

,

По справочнику находим: С_N=2,65; V=0,5; y=0,55; q=0, тогда:

N_рез=2,65·35^0,5·0,005^0,5·18,9^0,55=5,5 кВт

- проверяем, достаточная ли мощность двигателя шлифовальной бабки у станка 3А130

N_шп=N_m·з=7,5·0,8=6 кВт,

N_рез<N_шп (5,5<6,0) т.е. обработка возможна.



- основное время при шлифовании:

мин

где L - длина хода стола в мм

При перебеге круга на сторону, равном 0,5 В_кL=212 мм

h - припуск на сторону, h=0,2 мм

S_о, S_х определены в ходе решения задачи

к - коэффициент точности, учитывающий время на выход, к=1,4

Тогда:

мин

3.9.1 Расчёт режимов резания на чистовое обтачивание наружной поверхности

На токарном станке с ЧПУ 16К20 РФЗ производится чистовое обтачивание наружных поверхностей. Рассчитаем режимы резания для обтачивания - Ш 180 мм. Необходимо расточить D=181,627 до

d=180h9(_-0,115) мм.

Длина обрабатываемой поверхности l=242 мм. Длина вала l₁=568 мм.

Заготовка - поковка из стали 45 с у_В=598 МПа.

Способ крепления заготовки - в центрах, передний центр плавающий (поводковый патрон). Шероховатость поверхности R_z=20 мкм. Эскиз обработки на рисунке 4.17



Рисунок 3.9.1 - Эскиз обработки вал-шестерни

- выбираем режущий инструмент - резец проходной упорный. Материал режущей части - Т5К10, материал державки - сталь 45. Сечение державки резца - ВхН=16х25 мм. Длина резца - 100 - 250 мм, принимаем 150 мм. Геометрические параметры резца: б=8°; г=10°; ц=90°; ц₁=15°; л=0° у=1 мм [35].

- определяем глубину резания при снятии припуска за один проход:

мм

- выбираем подачу в зависимости от диаметра детали, размера державки резца и глубины резания:

S_о=0,6ч1,2 мм/об,

Принимаем S_о=0,8 мм/об; корректируем подачу по паспорту станка:

S_о=0,8 мм/об.



- назначаем период стойкости резца: Т=60 мин

- определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами резца:

,

где С_V=340; х=0,15; у=0,45; m=0,20;

K_V=K_mV·K·=1,25·0,8·0,65=0,65

;

м/мин (2,6 м/с);

V=157 м/мин

- определим частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости V_n:

мин^-1

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспорту станка:

n_д=250 мин^-1.

- определяем действительную скорость главного движения резания:

м/мин

-определяем мощность, затрачиваемую на резание:



;

P_z=10C_p·t^x·S^y·Vⁿ·K_p; где

C_p=300; х=1; у=0,75; т=0,15

K_p=K_mp·K_цp·K_yp·K_xp·K_rp=0,84·0,89·1·1·0,93=0,70;

;

P_z=10·300·0,814¹·0,8^0,75·143^-0,15·0,70=723 Н;

кВт

- проверяем, достаточна ли мощность привода станка. Необходимо, чтобы:

N_рез ?N_шп,

N_шп=N_д·з; по паспорту станка N_д=10 кВт, з=0,75;

N_шп=10·0,75=7,5 кВт,

N_рез <N_шп, (1,69<7,5), т.е. обработка возможна

- основное время:

мин,

где i- число рабочих ходов

Длина рабочего хода резца:

мм



Врезание резца:

мм

Перебег резца Д=0, т.к. обработка ведётся в упор

i=1, тогда мин

3.10 Нормирование операций технологического процесса

Выполним расчёт Т_шт.к. на токарной операции, выполняемой на станке с ЧПУ 16К20 РФЗ:

,

Т_шт=Т_о+Т_в+Т_об+Т_от, мин

Т_о - основное время, мин; Т_о=1,4 мин

Т_в - вспомогательное время, мин

Т_в=Т_ус+Т_з.о+Т_уп+Т_пз=0,21+0,024+0,015+0,14=0,389 мин,

Т_об=Т_тех+Т_орг=6%Т_о=0,084 мин,

Т_от=2,9 - время перерывов на отдых и личные надобности, мин

Т_шт=1,4+0,389+0,084+2,9=4,8 мин

n_з - размер партии деталей, запускаемых в производство:



,

где Р' - годовой выпуск деталей, шт

S_n - число запусков в год

Подготовительно-заключительное время Т_п.з. при обработке на станках с ЧПУ состоит из:

Т_п.з.=Т_п.з1+Т_п.з2+Т_п.з3;

Т_п.з1=12 мин - для всех станков с ЧПУ;

Т_п.з2=1;

Т_п.з3=9 [4]

Т_п.з.=12+1+9=22 мин,

мин.

3.11 Проектирование приспособления для фрезерования шпоночного паза

3.11.1 Служебное назначение приспособления

Приспособление предназначено для фрезерования шпоночного паза шириной мм, длиной l=140 мм и глубиной h=10 мм в вал-шестерне. Операция выполняется на вертикально-фрезерном станке модели 654. Приспособление разрабатывается для одновременного обрабатывания двух деталей [36].



3.11.2 Схема базирования заготовки

Заготовку целесообразно разместить в двух призмах. Базирование осуществляется по двум цилиндрическим поверхностям Ш135 мм и Ш160 мм с упором правым торцем вала. Поверхность, воспринимающая зажимную силу - цилиндрическая поверхность Ш144,88 мм. Схема базирования представлена на рисунке 5.1

Рисунок 3.11.2 - Схема базирования вал-шестерни

3.11.3 Расчёт погрешностей базирования

При конструировании приспособления выполняется ряд расчётов, и первым из них - расчёт обеспечения правильного базирования заготовки. Так как заготовка базируется на двух ступенях разного диаметра, то призма под ступень меньшего диаметра должна быть расположена выше призмы под ступень большего диаметра на толщину А прокладки.

Рисунок 3.11.3 - Схема для расчёта толщины прокладки А



мм

Далее выполним расчёт погрешности базирования. Базирование заготовки в рассматриваемом приспособлении осуществляется в двух призмах с углом б=90^°. Размер глубины шпоночного паза задан размером h₁=10 мм. От верхней образующей шейка вала имеет допуск Td=0,025 мм.

Погрешность базирования:

В нашем случае погрешность базирования меньше допуска размера и точность обработки поэтому обеспечивается.

Определим погрешность базирования по переносу шпоночного паза. Этот перенос может возникнуть в связи с наличием зазоров между стенками среднего (точного) паза стола, имеющего ширину b₁=18^+0,045мм и шпонками приспособления шириной b₂=18_-0,043 мм, находящимися друг от друга на расстоянии L=380 мм. Возможная угловая погрешность определяется по формуле:

мм

Это значит, что перенос шпоночного паза на длине 100 мм составит 0,02 мм и эту величину можно сравнить с допусками в технических требованиях к детали.

3.11.4 Расчёт сил зажима

К обрабатываемой заготовке приложены силы, возникающие в процессе обработки, имеющая силы зажима и реакции опор. Под действием этих сил заготовка должна находиться в равновесии.

Для определения зажимной силы строим схему к расчётам силы зажима с указанием всех сил, действующих на заготовку в процессе обработки. Схема к расчёту силы зажима изображена на рисунке 5.3.

Рисунок 3.11.4 - Схема для расчёта сил зажима

При закреплении заготовок в призме с углом б, силу закрепления можно найти по формуле:

где f₁=02 - коэффициент трения при контакте заготовки с прихватом;

f₂=0,16 - коэффициент трения при контакте обработанной поверхности заготовки с установочными поверхностями призмы;

k - коэффициент запаса;

R - радиус заготовки, мм.

Момент резания определяем по формуле:

Н·мм,

где D - диаметр фрезы, мм

Окружная сила P_z определяется по формуле:



Н,

где z=8 - число зубьев фрезы;

n=580 мин^-1 - частота вращения фрезы;

C_p=68,2; х=0,86; у=0,72; u=1,0; q=0,86; w=0

K_mp=1; S=0,013 мм/об - подача; t=8 мм

H

H·м

Коэффициент запаса k, учитывающий нестабильность силовых воздействий на заготовку для обеспечения надёжного закрепления, определяют по формуле:

k=k₀·k₁·k₂·k₃·k₄·k₅·k₆ ,

где k₀=1,5 - гарантированный коэффициент запаса;

k₁=1 - учитывает увеличение сил резания

(для черновой обработки k₁=1);

k₂=1,6 - учитывает увеличение сил резания вследствие затупления инструмента;

k₃=1 - учитывает увеличение сил резания,

если резание непрерывное k₃=1

k₄=1 - характеризует постоянство силы, развиваемое зажимом;

k₅=1

k₆=1



k=1,5·1·1,6·1·1·1=2,4

Если в результате расчёта коэффициент запаса оказывается меньше 2,5 принимают k=2,5.

Сила закрепления заготовки:

Н

Сила на штоке пневмокамеры:

Н,

где R_пр=100 Н - сила сжатия пружины

Q=2944+100=3044 Н

Принимаем давление воздуха в пневмосети с=0,63 МПа и КПД привода з=0,85.

Определяем диаметр пневмокамеры:

,м

0,158м

Округляем до ближайшего стандартного значения и принимаем D= 160 мм согласно ГОСТ 15608 - 81



3.11.5 Описание конструкции приспособления

Общий вид приспособления показан на листе графической части проекта. Приспособление смонтировано на плите 2, на которой установлены две призмы 3, причём в каждой призме могут быть установлены две детали. Валы устанавливаются в две призмы по наружной поверхности, при этом правые торцы валов упираются в упоры 14. Закрепление двух заготовок осуществляется двумя качающимися прихватами 5, укреплёнными на коромыслах 4 осями 8. Коромысло соединено со штоком пневмокамеры 1. Пневмокамера одностороннего действия. Закрепление осуществляется при движении штока пневмокамеры вниз, а раскрепление - при падении давления в пневмокамере за счёт пружины 12. Пневмокамера смонтирована внутри плиты 2 [37].



4. Охрана труда

Понятие охраны труда

Охрана труда представляет собой действующую на основании соответствующих законодательных и иных нормативных актов систему социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда [38].

Право на охрану труда

Право на охрану труда имеют все работники, состоящие в трудовых отношениях с предприятиями, учреждениями, кооперативами, фермерскими (крестьянскими) хозяйствами и другими организациями (в дальнейшем - предприятия) различных форм собственности и хозяйствования, в том числе с отдельными нанимателями; члены кооперативов; студенты высших учебных заведений и учащиеся средних специальных учебных заведений и общеобразовательных школ, проходящие производственную практику и производственное обучение; военнослужащие, привлеченные к работам, не связанным с несением воинской службы; лица, отбывающие наказание по приговору суда, в период их работы на предприятиях, определяемых органами, ведающими исполнением приговоров, а также участники любых других видов трудовой деятельности, организуемой в интересах общества и государства [39].

4.1 Законодательство об охране труда

Законодательство Республики Казахстан об охране труда состоит из настоящего Закона и других законодательных и нормативных актов по безопасности и гигиене труда и производственной среде [40].

Если международными договорами (соглашениями) установлены более высокие требования к охране труда, чем те, которые предусмотрены законодательством Республики Казахстан, то применяются правила международного договора (соглашения).

Основные функции государственного управления охраной труда

Государственное управление охраной труда заключается в реализации принципов национальной политики в республике, разработке законодательных и иных нормативных актов в этой области, а также требований к средствам производства, технологии и организации труда, организации и осуществлении государственного надзора за соблюдением законодательных и иных нормативных актов по охране труда и осуществляет следующие функции:

- разработку и утверждение межотраслевых нормативных актов, стандартов, правил, норм и проектов законодательных актов по охране труда;

- разработку государственных целевых программ в области условий и охраны труда;

- создание системы экономического стимулирования деятельности по улучшению условий труда и производству средств охраны труда;

- проведение научных исследований по проблемам охраны труда, создание в этих целях соответствующих научных организаций;

- установление единого порядка учета несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний; разработку и внедрение согласованной единой системы отчетности по условиям и охране труда, создание информационной базы о состоянии условий и охраны труда на основе автоматизированной системы управления;

- подготовку ежегодных докладов и информацию населения о состоянии охраны труда в республике, причинах аварий, производственного травматизма и профессиональных заболеваний; организацию пропаганды охраны труда в республике;

- координацию деятельности, проведение согласованных мероприятий по вопросам предупреждения производственного травматизма и профессиональной заболеваемости;

- создание и выпуск средств охраны труда, экономическую заинтересованность предприятий в этом деле;

- распределение ассигнований из республиканского бюджета, выделяемых на охрану труда.

Основные права органов государственного надзора и контроля

Органы государственного надзора и контроля, их уполномоченные должностные лица в своей деятельности не зависят от работодателей, хозяйственных органов, общественных объединений, местных органов государственной власти и управления, действуют в соответствии с положениями, утверждаемыми в порядке, установленном законодательными актами Республики Казахстан.

Уполномоченное лицо органа государственного надзора и контроля имеет право:

- беспрепятственно посещать без предварительного уведомления и в любое время предприятия независимо от форм собственности и хозяйствования, получать от министерств, других центральных и местных органов государственного управления, предприятий, работодателей необходимую информацию;

- выдавать руководителям и другим должностным лицам предприятий обязательные к исполнению предписания;

- приостанавливать (запрещать) эксплуатацию предприятий, отдельных производств, цехов, участков, рабочих мест и оборудования;

- налагать штрафы на руководителей, должностных лиц, рабочих предприятий за нарушение законодательных и иных нормативных актов по охране труда, делать представления об отстранении указанных лиц от занимаемой должности, передавать в необходимых случаях материалы в органы прокуратуры для решения вопроса о привлечении их к уголовной ответственности.

Представителям органов государственного надзора и контроля работодатель обеспечивает все необходимые условия для исполнения возложенных на них функций.

Уполномоченные должностные лица органов государственного надзора и контроля несут ответственность за превышение полномочий и применение необоснованных санкций в соответствии с действующим законодательством Республики Казахстан.

Запрещение или приостановление деятельности субъекта малого предпринимательства без судебного решения на срок более 3 дней государственными органами, осуществляющими контрольные и надзорные функции, их уполномоченными должностными лицами допускается в исключительных случаях возникновения аварийной ситуации, непосредственно создающей явную угрозу жизни и здоровью работников, с обязательным предъявлением в указанный срок искового заявления в суд. При этом акт о запрещении или приостановлении деятельности действует до вынесения судебного решения.

Обеспечение здоровых и безопасных условий труда на предприятиях

Условия труда на предприятиях, на каждом рабочем месте должны соответствовать требованиям стандартов, правил и норм по охране труда.

Обеспечение здоровых и безопасных условий труда на предприятиях, организация контроля за состоянием охраны труда и своевременное информирование трудовых коллективов о его результатах возлагаются на работодателя.

Обязательства работодателя по обеспечению здоровых и безопасных условий труда на предприятиях и работников по соблюдению стандартов, правил, норм и инструкций по охране труда предусматриваются коллективным договором.

Работникам предприятий по условиям труда выдаются за счет средств собственника специальная одежда, специальная обувь и другие средства индивидуальной защиты, моющие и дезинфицирующие материалы, молоко, лечебно-профилактическое питание не ниже норм, устанавливаемых государственными органами управления и на основе коллективного договора.

4.2 Охрана труда в учебных мастерских

- Наличие инструкций по охране труда на рабочих местах. Инструкциями по охране труда должны быть обеспечены все рабочие места. Инструкции утверждаются руководителем образовательного учреждения и на заседании профсоюзного комитета и пересматриваются не реже одного раза в 3 года).

- Наличие журнала регистрации инструктажа учащихся по охране труда.

- Наличие и укомплектованность медаптечки. Медаптечка должна быть укомплектована необходимыми для оказания первой помощи медицинскими и перевязочными материалами, которые заносятся в опись, находящейся в аптечке.Рядом с медаптечкой должен быть написан адрес и номер телефона ближайшего лечебного учреждения, а также должна быть инструкция по оказанию первой помощи при травмах).

- Наличие санитарных носилок.

- Размещение оборудования в учебных мастерских. Станочное оборудование должно устанавливаться у окон учебной мастерской на расстоянии 40-50 см. от стены. Батареи и трубы отопления должны быть закрыты диэлектрическим ограждением. Расстояние между слесарными верстаками должно быть не менее 80 см., а между рядами -- не менее 100 см.От станков верстаки должно отделять расстояние не менее 90 см.Тиски на верстаках должны быть установлены на расстоянии не менее 100 см. между их осями. Крайние тиски должны отстоять от стены не менее чем на 70 см.Расстояние между столярными верстаками должно быть не менее 65 см., а между рядами -- не менее 70 см.Циркульная пила и фуговальный станок должны устанавливаться во вспомогательном помещении так, чтобы вокруг них оставалось достаточно свободного места, не менее чем по 2,0 м. для передвижения обрабатываемого материала. При установке циркульной пилы и фуговального станка в помещении учебной мастерской они должны быть оборудованы закрывающимся на замок кожухом).

- Наличие защитных сеток для рубки металла. При рубке металла слесарные верстаки должны быть оборудованы защитными сетками, высота которых должна быть не менее 1,0 м. от поверхности верстака с ячейками не более 3 мм.).

- Соблюдение нормы освещенности в учебной мастерской. (Наименьшая освещенность должна быть при люминесцентных лампах -- 300 лк. (20 вт/кв.), при лампах накаливания -- 150 лк. (48 вт/кв. м.).

- Наличие и исправность общего отключающего устройства электроснабжения мастерской с рабочего места учителя (мастера).

- Наличие и исправность вентиляционных устройств.(Учебная мастерская должна быть оборудована приточно-вытяжной вентиляцией. Кроме общей приточно-вытяжной вентиляции рабочие места с выделением пыли должны быть оборудованы местными отсосами. Вентиляционные установки должны подвергаться планово-предупредительному ремонту, периодическому техническому и санитарно-гигиеническому испытанию, результаты которых заносятся в специальный журнал. Независимо от наличия вентиляционных установок в оконных проемах должны быть открывающиеся фрамуги для проветривания).

- Выполнение требований производственной санитарии. Площадь рабочего места на одного учащегося для обучения токарей должна быть б кв. м., фрезеровщиков -- 9-12 кв. м., слесарей, ремонтников, сборщиков и других -- 4 кв. м.Полы в учебной мастерской должны быть теплыми, гладкими, но нескользкими и непылящими. Полы после каждого учебного занятия должны убираться влажным или другим способом, не допускающим пыления. Стекла окон должны очищаться от пыли и грязи не реже 2-х раз в год, арматура и лампы светильников -- не реже 2-х раз в месяц. Привлекать учащихся к этим работам запрещается. Вентиляция должна обеспечивать воздухообмен 20 куб. м. в час на одного человека. Температура воздуха должна быть 15-17° С. В учебной мастерской должны быть умывальники с горячим водоснабжением и индивидуальными смесителями, щетками и полотенцами или заменяющими их устройствами. Мастерская должна быть обеспечена доброкачественной питьевой водой с температурой от+8до +20°С.Обязательна установка питьевых фонтанчиков или закрытых баков с фонтанчиками, вода в которых должна меняться ежедневно).

- Состояние станков. Кабель подключения станков должен быть проложен в трубе или в гибком металлическом рукаве. Каждый станок должен быть заземлен отдельным медным или алюминиевым проводником сечением не менее 4 кв.мм. к общему заземляющему контуру здания. Последовательное заземление станков запрещается. Движущиеся и вращающиеся детали станков, приводные ремни должны иметь ограждение. Токарные и фрезерные станки должны быть оборудованы щитками-экранами из оргстекла для защиты глаз от ранения и засорения стружкой. Защитные экраны заточных станков должны быть оборудованы микровыключателями. Места, подлежащие ограждению, должны быть окрашены в красный цвет, резко выделяющийся при снятом ограждении, а ограждающие устройства должны иметь желтую полосу. Движущиеся части станков также должны быть окрашены в желтый цвет.  Токарные станки должны быть укомплектованы крючками, оборудованными щитками, и щетками-сметками для удаления стружки. На полу около станков должны быть деревянные решетки с диэлектрическими резиновыми ковриками).

- Состояние инструмента. Губки тисков должны быть целые и иметь несработанную насечку. Молотки и кувалды должны иметь выпуклую, гладкую, не сбитую, без заусениц, выбоин и трещин поверхность бойка. 

Ручки молотков и кувалд должны быть из твердых и вязких пород древесины (клен, дуб, береза), иметь овальное сечение, быть гладкими, без трещин, заусениц и сучков. Ручки молотков и кувалд должны быть расклинены металлическими или деревянными клиньями. На хвостовики напильников, стамесок, долот должны быть прочно насажены ручки, стянутые металлическими кольцами. 

- Ножовки и пилы должны быть правильно разведены и хорошо заточены. 

- Рубанки, фуганки, шерхебели должны иметь гладкую, ровно зачищенную колодка, задний конец которой в верхней части должен быть закруглен.Резцы строгального инструмента должны быть правильно заточены и не должны иметь выбоин, вмятин, трещин, заусениц. 

- Сверла должны быть правильно и хорошо заточены).

- Наличие металлического ящика с крышкой для промасленной ветоши.

- Наличие и состояние первичных средств пожаротушения.

- В учебной мастерской должны быть химический пенный и углекислотный огнетушители, а также ящик с песком, окрашенный в красный цвет и укомплектованный совком).

- Наличие состояние средств индивидуальной зашиты. (Учащимся, мастерам трудового и профессионального обучения выдаются бесплатно халат хлопчатобумажный, берет, рукавицы комбинированные и защитные очки.

- Наличие акта-разрешения на проведение занятий и акта-разрешения на ввод в эксплуатацию оборудования в учебных мастерских [41].



Заключение

На основании выявленных требований современного производства можно отметить, что для повышения качества подготовки профессионально-компетентных, мобильных, конкурентоспособных специалистов на рынке труда необходимо готовить специалистов машиностроительного профиля, владеющих знаниями новых технологий и высокоэффективных средств технологического оснащения автоматизированного машиностроения, основ современных систем автоматизированного проектирования и информационных технологий, умениями и навыками расчета и конструирования деталей, механизмов и машин, разработки технологических процессов изготовления изделий с применением современных методов автоматизированного проектирования; оперирования информацией и интерпретирования, сравнения и сопоставления различных производственных ситуаций, освоения сложной техники и технологий.

В данной дипломной работе было описано служебное назначение объектов производства; приведен анализ технических требований и норм точности изделия и детали; выполнен анализ технологичности конструкции изделия и детали; рассмотрены размерные цепи узла и разработана схема его сборки; разработана технология изготовления валшестенри в условиях крупносерийного производства; обоснован новый более производительный и экономичный способ получения заготовки - поковки, выполняемой штамповкой на ГКМ; выполнен размерный анализ разработанного технологического процесса, который показал, что требуемая точность детали обеспечивается выбранными методами обработки; рассчитаны припуски и межоперационные размеры; назначены режимы резания по операциям; проведено нормирование этих операций; выбрано оборудование; спроектировано специальное двухместное приспособление для фрезерования шпоночного паза.

На рубеже двух веков в общественной жизни нашей страны произошли существенные изменения, связанные с формированием нового типа общественного устройства информационного общества.

Создание и послевоенные годы XX века нового научного и технического направлений и виде методов и средств сначала кибернетики, а затем и информатики существенно изменило образ мира. Теперь не столько объемы промышленного производства и темпы его роста определяют могущество и рейтинг страны в мировом сообществе, сколько ее информационные возможности. На смену ценностям характерным для индустриального общества, приходят другие, которые обуславливается информационными ресурсами государства и стратегией их включения в жизнь. Происходит скачкообразное возрастание потоков информации. Во второй половине XX столетия, и особенно в его последнее десятилетие, объемы информации в обществе росли по экспоненте. По расчетам ученых, они удваивались каждые 12 месяцев - против 50 лет во времена К. Маркса. Существуют и интегральные исторические оценки. С начала нашей эры первое удвоение знаний в обществе произошло к 1750 году. Второе - к началу XX века, третье - к 1950 году. С этого рубежа объем знаний человечества удваивался каждые 10 лет, с 1970 года - каждые 5 лет, а с 1991 года - ежегодно. В итоге интеллектуальные ресурсы к началу ХХIвека увеличились более чем в 250 тыс. раз.

Методическими основами использования информационно - коммуникационных технологий в обучении являются концепции развивающего обучения, деятельностного подхода и технология исследовательской деятельности.

При этом информирующая функция преподавателя перестает быть основной, а на первый план должны выходить организующая и управляющая функции. Основной ролью является постановка целей обучения, организация условий, необходимых для успешного решения образовательных задач.

Большие информационные потоки, с которыми сталкивается сегодня каждый человек, требуют от системы общего образования решения задач обучения молодых граждан способам работы с информацией. Это, кроме того, открывает широкие возможности для построения учебного процесса, учитывающего индивидуальные возможности и склонности обучающихся, их включения в самостоятельную исследовательскую деятельность, что, в свою очередь, способствует созданию условий для максимальной реализации каждого.



Список использованной литературы

1. П.Р. Атутова, Б.А. Абдыкаримова, В.С. Безруковой, С.Я. Батышева, Б.С. Гершунского, Б.К. Момынбаева, А.П. Сейтешева, Профессиональная педагогика: Учебник для студентов, обучающихся по педагогическим специальностям и направлениям. М.: Ассоциация «Профессиональное образование», 1997. -- 512 с.

2. Бидайбеков Е.Ы., Ибашова А.Б.//Вестник КазНПУ им. Абая. - 2004. - № 1(9). - С.88-94.

3. М.С. Малибековой. Педагогическая инноватика как теория и практика нововведений в системе образования. - Алматы, 2001.

4. А.Ш. Манабаевой, Е.Е. Омарбекова. Теория и практика развития профессионально технического образования. Автореф. дисс. д.п.н. -Алматы, 1996. - 51 с.

5. Послание Президента страны народу Казахстана «Казахстан - 2030.

6. И. С. Мелюхин. Телекоммуникации и новый информационный порядок//Телекоммуникация и информатизация общества. М., 1990 г.

7. Еляков А.Д. Феномен информационного общества. (Учебное пособие) Самара. Изд-во СГЭА, 2002 (15 п.л.)

8. И. Г. Захарова. Информационные технологии обучения в профессиональной подготовке // Информатика и образование. - 1996. - № 1.

9. Выготский Л.С. История развития высших психических функций, Собр. соч., т. 3, М., 1983

10. Селевко Г.К. Саморазвивающее обучение. - Ярославль: ИПК, 1996.

11. Коменский Я. А. «Великая дидактика». - Избр. пед. соч. М., Учпедгиз, 1955

12. Корнеев И.К., Ксандопуло Г.Н., Машурцев Г.А. - Информационные технологии, 2008 г.

13. Возможности использования новых информационных технологий в процессе преподавания машиностроительных дисциплин // Вестник КарГУ, серия Педагогика, 2005. - №2 (38). - С.80-85 (в соавторстве с Тажигуловой Г.О., Казимовой Д.А.).

14. В.М. Рыбаков «Ручная дуговая и газовая сварка».

15. Д.П. Глизманенко «Сварка и резка металлов».

16. З.П. Фоминых «Ручная дуговая сварка».

17. Справочник электрогазосварщика.

Размещено на Allbest.ru