1). Введение
При написании пояснительной записки во введении необходимо отразить цель выпускной работы – совершенствование сварочного производства изготавливаемого изделия и конкретные задачи работы. Конкретные задачи ВКР формулируются применительно к теме задания и имеющимся наработкам по курсовым проектам. Во введении также должны быть указаны направления реализации цели и актуальность разработок с ориентацией на достигнутый в мире уровень развития сварочного производства.
Направлениями таких разработок, например, могут быть:
- повышение эксплуатационных характеристик изделия путем замены вида неразъемных соединений или материала деталей;
- исключение трудоемких ручных операций или сокращение их трудоемкости путем изменения способов и последовательности технологической обработки;
- оптимизации производственных затрат путем многовариантной проработки технологического процесса и экономического сравнения вариантов;
- повышение качества изготовления или снижения стоимости изделия путем механизации или частичной автоматизации сборочных, сварочных, контрольных операций.
Во введении приводятся результаты выполненного информационного поиска по тематике ВКР со ссылками на литературу и сайты в сети ИНТЕРНЕТ. Актуальности работы формулируется на основе материалов выполненного информационного поиска по первоисточникам информации и реферативным материалам.
2). Раздел «Разработка проектных вариантов технологического процесса изготовления изделия и их технико-экономическая оценка ».
2.1). Описание изделия и требований к нему, оценка свариваемости материала изделия.
Описание изделия в пояснительной записке с обозначением шифра его сборочного чертежа должно содержать перечень всех частей со ссылками на номера позиций в чертеже изделия. Эскиз изделия в пояснительной записке не приводится. В описании указываются вид и расположение на изделии сварных швов.
В описании изготавливаемого изделия указывается его назначение или назначение того изделия, в состав которого оно входит. Обязательно указываются условия работы конструкции: рабочая среда, температурный режим работы, характер силовых нагрузок и т.п.
Для материала изделия, по литературным данным оценивается его свариваемость рекомендуемыми способами сварки, которая, как правило, для сварных конструкций определяется как хорошая или удовлетворительная. В последнем случае в литературе рекомендуются дополнительные технологические операции для обеспечения надежности сварных соединений с учетом геометрии и назначения свариваемой конструкции.
2.2). Описаниетехнологии изготовления изделия, принятой как вариант базовой технологии.
Способ сварки, применяемый на базе производственной практики, принимается в курсовом проектировании как базовый вариант.
В пояснительной записке приводится перечень и трудоемкость операций маршрутной технологии изготовления изделия, применяемой на предприятии в качестве базового варианта для сравнения с проектными вариантами.
Вариант базовой технологии должен начинаться с операции комплектации и заканчиваться операцией контроля изготовленного сварного изделия. При количестве операций в маршрутной технологии более двадцати по согласованию с консультантом допускается выделения из нее в качестве базовой той части, где содержатся сварочные операции, заменяемые в проектных вариантах.
Содержание каждой операции описывается кратко – одним или двумя предложениями, за исключением сборочно-сварочных, сварочных и контрольных операций. Описание этих операций должно содержать технические характеристики применяемого оборудования, параметры режима сварки, данные о применяемых сварочных материалах и материальном обеспечении контрольных операций.
В пояснительной записке в конце этого раздела отдельно указываются выбранные для экономического расчета фиксированные значения каждого параметра технологического процесса – обычно среднее значение параметра, что необходимо для однозначного расчета экономической эффективности базового варианта.
2.3). Определение перечня возможных способов сварки изделия и выбор проектных вариантов сварки.
При выборе проектного способа сварки необходимо провести анализ соответствия технических возможностей способов сварки плавлением для материала изделия и геометрии его сварных соединений, на основании которого составить полный перечень технически возможных способов сварки плавлением и давлением. Для обоснования выбора способа сварки рекомендуется использовать как основные источники информации учебную и справочную литературу [2–6, 14, 15].
При составлении перечня способов указываются возможные уровни механизации каждого способа сварки – ручная, полуавтоматическая, автоматическая сварка, в том числе и роботизированная.
Из составленного в пояснительной записке перечня затем последовательно исключаются способы, не обеспечивающие сварку заданного сварного соединения по пространственному положению, по толщине свариваемого металла, по виду сварного соединения с кратким указанием причин исключения для каждого способа со ссылками на источники информации в списке литературы.
Для оставшихся после исключения способов сварки в пояснительной записке кратко описываются преимущества и недостатки для каждого способа, и на их основе производится выбор двух проектных вариантов с обоснованием принятого решения. Подраздел должен заканчиваться заключительным абзацем с указанием двух выбранных проектных способов сварки.
Более подробно рекомендации по выбору и обоснованию технологических решений этого подраздела и следующих подразделов разработки новых вариантов технологического процесса приведены в методических указаниях к курсовому проекту по дисциплине «Производство сварных конструкций» [7, 8].
2.4). Определение и выбор сварочных материалов и режимов сварки для проектных вариантов техпроцесса изготовления изделия.
В связи с тем, что в изделии уже задан вид сварного соединения и его геометрия, проектные варианты сварки должны обеспечивать сохранение этих требований чертежа изделия.
Как правило, заданный материал изделия и способ сварки определяют возможные сварочные материалы: марки покрытых электродов, марки электродных или присадочных проволок, марки флюсов, марки неплавящихся электродов, состав защитных газов и т.п. Обоснование выбора сварочных материалов должно содержать ссылки на источники информации, приведенные в списке использованных источников в конце пояснительной записки.
Для каждого из выбранных проектных способов сварки необходимо указать в пояснительной записке технологические рекомендации по сварке, рекомендуемые сварочные материалы и диапазоны изменения всех необходимых параметров режима с обязательной ссылкой в скобках на номер источника информации в списке литературы. Для сварки деталей большой толщины производится расчет количества проходов и определяется суммарная длина швов на изделии.
В пояснительной записке в конце этого раздела для каждого из двух проектных способов сварки указываются выбранные для экономического расчета фиксированные значения всех необходимых параметров – обычно среднее значение параметра в пределах рекомендуемого диапазона.
2.5). Определение и выбор основного и вспомогательного оборудования для проектных вариантов техпроцесса изготовления изделия.
В проектных вариантах сварки определяются технически возможные марки основного и вспомогательного оборудования необходимого для выбранного способа сварки. Для каждого проектного варианта нужно представить два – три варианта оборудования, обеспечивающего рекомендуемые диапазоны режима сварки.
Оборудование выбирается из числа марок, выпускаемых в настоящее время в России или за рубежом используя данные литературы [5] и сведения из сети ИНТЕРНЕТ. В пояснительной записке приводятся критерии выбора, на основании которых отбираются две – три марки основного и вспомогательного оборудования, предлагаемых на рынке. Далее в пояснительной записке приводятся назначение и полные технические характеристики этого оборудования, а затем выбирается один комплект оборудования наиболее целесообразный по техническим характеристикам и указывается, почему он выбран.
Описание применяемых нестандартных сборочно-сварочных приспособлений или другого технологического оснащения приводится в описании выбранного варианта технологического процесса изготовления изделия.
2.6). Определение методов и средств контроля свойств сварных соединений для проектных вариантов техпроцесса изготовления изделия.
Определение методов и средств контроля свойств сварных соединений для проектных вариантов техпроцесса выполняют, ориентируюсь на операционные карты контроля геометрических параметров изделия и неразрушающего контроля неразъемных соединений (сварки, наплавки, пайки, напыления) базового варианта технологии изготовления изделия.
Для предлагаемых проектных вариантов указываются принятые методы неразрушающего контроля соединений, технические характеристики контрольного оборудования, марки применяемых при контроле материалов, а также описывается порядок проведения контроля. Выбор нового или сохранение базового метода неразрушающего контроля обосновывается его преимуществами по сравнению с другими методами. Если выбранные методы контроля для проектных вариантов одинаковы, то они описываются в пояснительной записке один раз.
2.7). Определение затрат средств по базовому варианту и проектным вариантам техпроцесса изготовления изделия, выбор экономически более эффективного варианта.
Экономическое сравнение вариантов технологического процесса наиболее целесообразно выполнять на этапе предварительной разработки проекта. В этом случае до начала этапа окончательной проработки, где производится детальная и достаточно трудоемкая разработка проектируемого производства, имеется возможность исключить экономически убыточные предложения и выбрать наиболее эффективный из рассматриваемых вариантов.
Для сокращения трудоемкости экономического сравнения вариантов технологических процессов сварки, наплавки и пайки на кафедре ОиТСП УГАТУ разработана специализированная программа Экономика2.xls для компьютеризированных расчетов приведенных затрат по базовому и двум проектным вариантам. По сравнению с базовым вариантом хотя бы один из проектных вариантов должен быть экономически эффективным.
Распечатка отчета об экономическом сравнении вариантов включается в пояснительную записку проекта как приложение. Таблица сравнения вариантов по укрупненным показателям с полученным экономическим эффектом оформляется в виде плаката в формате А1.
2.8). Описание технологии лучшего проектного варианта.
Для наиболее экономичного проектного варианта в пояснительной записке приводится последовательность операций маршрутной технологии с пояснением работ, выполняемых на слесарных, сборочно-сварочных, сварочных, термических, контрольных операциях с указанием выполняемых переходов, марок применяемого основного и вспомогательного оборудования, технологической оснастки и инструмента, сварочных и вспомогательных материалов.
В пояснительной записке для лучшего проектного варианта подробно описывается порядок сборки деталей под сварку и настройки оборудования при выполнении сварки со ссылками на чертеж общего вида рабочего места изготовления изделия.
Оформление маршрутной и операционных карт наиболее экономичного проектного варианта выполняется по образцам, приведенным в методических указаниях [9]. Эти распечатанные на принтере карты собираются в отдельную папку и представляются в виде комплекта технологических карт ВКР.
2.9). Результаты информационного и патентного поиска по тематике ВКР и оценка технического уровня разработки.
Для оценки технического уровня разработки на основе проведенного поиска в сети ИНТЕРНЕТ в пояснительной записке приводятся сведения по тематике ВКР из журнальных статей, докладов на конференциях, сайтов разработчиков технологий и оборудования в сокращенном до одного абзаца виде по каждому источнику информации со ссылкой на него в списке использованных источников.
Далее в этом же подразделе приводятся со ссылкой на источник краткие результаты патентного поиска (способы, устройства, сварочные материалы), которые близки к тематике выполненной в ВКР технологической разработки.
На основе проведенного информационного и патентного поиска выполняется оценка технического уровня разработки по соответствию современным возможностям сварочного оборудования и оснащения, применению рекомендуемых в настоящее время сварочных материалов и технологических приемов.
2.10). Выводы по разделу.
В выводах по разделу кратко приводятся описание недостатков базового технологического процесса изготовления изделия и достоинства разработанного проектного варианта более экономичного по сравнению с базовым вариантом. При этом в заключении указывается, за счет чего получены технические и экономические преимущества лучшего проектного варианта.
3). Раздел «Разработка эскизного проекта рабочего места (участка) и технологического оснащения для проектного варианта техпроцесса изготовления изделия».
3.1). Разработка планировки рабочего места (участка).
При проектировании рабочего места (участка) для разработанного технологического процесса изготовления изделия за основу принимается планировка, применяемая в базовом технологическом процессе. Эта планировка приводится в пояснительной записке с перечнем используемого оборудования. Изменения в этой планировке возникают в связи с заменой основного и вспомогательного оборудования, перепланировкой проходов и проездов в цехе, перепланировкой складских мест, площадь которых зависит от программы производства изделия.
Разработка планировки рабочего места (участка) выполняется по рекомендациям, которые приведены в методических указаниях [11–13]. Разработанная планировка выполняется в формате А4 и приводится в пояснительной записке с описанием всех изменений и принятых на планировке обозначений, описанием площади складских мест и схемы транспортировки заготовок и изделий, размеров проходов и проездов для транспорта. На планировке должны быть указаны места установки баллонов с газом, места подключения оборудования к силовой сети, сетям водопровода и канализации, сети сжатого воздуха, если эти сети используются.
3.2). Разработка технологического оснащения для проектного варианта техпроцесса изготовления изделия.
Раздел разработки технологического оснащения должен содержать описание технологического оснащения и основные его конструктивные элементы со ссылками на рисунки в пояснительной записке и на разработанные чертежи. При ссылке на чертежи в пояснительной записке указывается шифр соответствующего листа конструкторской документации.
В этом разделе должны быть приведены описание конструкции и работы технологического оснащения, прочностные и другие расчеты его элементов и узлов.
Подраздел должен заканчиваться заключительным абзацем с указанием перечня выполненных проектных и конструкторских работ.
Подробные рекомендации по выполнению этого подраздела приведены в методических указаниях [10].
3.3). Организация работы на рабочем месте (участке).
В этом подразделе описывается общие и частные вопросы организации работы и охраны труда персонала для лучшего проектного варианта изготовления изделия.
Описание организации работы должно включать в себя указание количества смен и разряда сварщиков, величины партии свариваемых изделий, описание организации внутрицеховой транспортировки заготовок и изделий с указанием видов транспорта, описанием погрузочно-разгрузочных работ, использования складских мест и других частных организационных вопросов.
Более подробно в этом подразделе описываются вопросы охраны труда персонала, обеспечивающего изготовление изделия на рабочем месте (участке). При дуговой сварке это ряд требований электробезопасности, обеспечение необходимой вентиляции в зоне сварки, защита сварщика и окружающего персонала от излучения дуги, защита сварщика от возможных брызг расплавленного металла и т.д., которые изложены в правилах охраны труда [17].
3.4). Выводы по разделу.
В выводах по разделу кратко приводятся описание выполненных изменений в планировке рабочего места (участка) для лучшего проектного варианта и спроектированного технологического оснащения, предложения по изменению организация работы на рабочем месте (участке).
4). Заключение.
В заключении указывается, какие из поставленных во введении задач работы решены, что усовершенствовано в производстве изделия и какие технические преимущества при этом получены, а также указывается экономическая эффективность разработки.