Описание изделия должно содержать перечень его составных частей со ссылками на чертеж изделия и его эскиз, представляемый в пояснительной записке. Основные элементы конструкции на чертеже изделия и эскизе должны иметь номера позиции, а в тексте пояснительной записки и спецификации чертежа изделия должны быть указаны их названия со ссылкой на номер позиции. Чертеж изделия выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД /34-46/ на основе чертежа изделия предприятия базы практики, но с расшифровкой требований ОСТов и нормативных материалов предприятия на которые есть ссылки на чертеже изделия.
В описании изготавливаемой конструкции указывается её назначение, самостоятельное или в составе содержащего её изделия. Обязательно указываются условия работы конструкции: область практического использования, рабочая среда, температурный режим работы, требования к неразъемным соединениям (если они содержатся в чертеже изделия), характер силовых нагрузок и т.п. Программа годового выпуска изделия назначается по согласованию с консультантом проекта, ориентируюсь на действующее производство или на программу его перспективного развития.
Для заданной марки материала изделия на основе литературных данных определяется группа материала, к которой он относится в соответствии с его основой. В сварных конструкциях основными группами являются: низкоуглеродистые, низколегированные или легированные стали, алюминиевые сплавы, титановые сплавы, сплавы с особыми физико-химическими свойствами – коррозионно-стойкие, жаростойкие и др.
Для установленной группы материалов с учетом требований к механическим свойствам определяется класс материала изделия: деформируемый, термически упрочняемый или не упрочняемый, литейный сплав и т.п.
Для группы и класса материалов, к которым относится материал 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.
Под свариваемостью понимается способность материала к образованию при данном технологическом процессе соединений с требуемыми свойствами. Кроме свойств основного материала, свариваемость определяется способом и режимом сварки, составом и свойствами присадочного материала, флюса, покрытия электродов или защитной атмосферы, конструктивными особенностями изделия.
Оценка свариваемости материалов проводится по литературным данным /1-15/. Для материалов с удовлетворительной свариваемостью указываются технологические приемы получения качественных соединений, в частности режимы термообработки.
3.3. Описание технологии 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 где проходила производственная практика и принимаемой в качестве базового варианта для сравнения с проектными вариантами.
Под технологической операцией понимается часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. В свою очередь операция состоит из переходов, которые представляют собой действия внутри операции.
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.
В последовательном описании применяемых в базовой технологии слесарных, сборочно-сварочных, сварочных, термических, контрольных операций необходимо указывать выполняемые в операции переходы, применяемые виды и марки основного и вспомогательного оборудования, технологическую оснастку и инструмент, используемые сварочные и вспомогательные материалы.
Комплектовочная операция предусматривает комплектацию изделия по технологической цепочке его изготовления комплектующими деталями, узлами, материалами и др.
Подготовка поверхностей под сварку, наплавку, напыление, пайку включает работы по очистке поверхностей от окисных, жидкостных и др. пленок, а также любых загрязнений с целью создания благоприятных условий для образования непрерывной межатомной связи между соединяемыми деталями в процессе образования неразъемных соединений. Она чаще всего выполняется в слесарной операции маршрутной технологии.
Сборка конструкции должна обеспечить выполнение заданных чертежом или технологией размеров и технических требований. Как правило, сборочная операция предусматривает фиксацию деталей для предотвращения смещения, как при межоперационной транспортировке, так и в процессе получения неразъемного соединения. Фиксация обеспечивается либо конструкцией технологической оснастки, либо с использованием так называемых технологических прихваток, выполняемых сваркой на сборочно-сварочной операции.
На сборочно-сварочные и сварочные операции приводятся рисунки подготовки кромок под сварку и получаемого сварного соединения с размерами, а также перечень и числовые значения всех технологических параметров из операционных карт базовой технологии.
В пояснительной записке в конце этого раздела указываются также и выбранные для экономического расчета фиксированные значения каждого параметра технологического процесса - обычно среднее значение параметра, что необходимо для однозначного расчета экономической эффективности базового варианта.
3.4. Описание 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 заданного материала и геометрии сварного соединения, на основании которого составить полный перечень технически возможных способов сварки плавлением и давлением /1-14/.
Рекомендуется вначале составить список способов, которые могут быть применены для сварки заданного материала.
Для сварки плавлением в этом перечне рассматриваются все дуговые способы сварки, плазменная сварка, электрошлаковая сварка, лазерная и электронно-лучевая сварка. В перечень рассматриваемых способов включаются также способы контактной сварки и, по согласованию с консультантом проекта специальные способы сварки. В случае, когда для формирования шва необходим присадочный материал, он обязательно указывается в перечне способов сварки заданного изделия как сварка с присадочным материалом.
При составлении перечня способов указываются возможные уровни механизации каждого способа сварки – ручная, механизированная, автоматическая, в том числе и роботизированная.
Для способов механизированной и автоматической сварки плавящимся электродом возможны три разновидности процесса - с электродной проволокой сплошного сечения, с порошковой самозащитной проволокой и порошковой проволокой с газовой защитой.
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.
При выборе способа сварки целесообразно учитывать возможность его механизации для заданного изделия, затраты на вспомогательные материалы, оценки трудоемкости выполнения сварочной операции и трудоемкости обработки изделия после сварки, оценки затрат на оборудование и его обслуживание, вероятность образования дефектов и требования к контролю сварных соединений.
Подраздел должен заканчиваться заключительным абзацем с указанием базового и двух выбранных проектных способов сварки.
3.5. 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.
Если сварное соединение в проектных вариантах может быть выполнено в соответствии с ГОСТом на тот или иной выбранный способ сварки, то в пояснительной записке приводятся рисунки подготовки кромок под сварку и получаемого сварного соединения с размерами по ГОСТ /50-56/.
Если сварное соединение в проектных вариантах выполняется способом, не имеющим ГОСТа на сварные соединения, тогда рисунки подготовки кромок под сварку и получаемого сварного соединения с размерами выполняются по имеющимся в литературе рекомендациям или по аналогии со сварными соединениями, на которые имеется ГОСТ.
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 многопроходной сварки производится предварительный расчет проходов по требуемому сечению шва и рекомендуемому сечению наплавленного металла за один проход. При определении числа проходов следует иметь в виду, что поперечное сечение металла, наплавленного за один поход покрытым электродами в большинстве случаев составляет 20-30 мм 
, а при сварке под флюсом и плавящимся электродом в защитном газе 30-70 мм . После выбора режимов сварки можно уточнить количество проходов и время сварки. В программе экономического сравнения вариантов для многопроходных швов необходимо указывать их суммарную длину на изделии.
Режим выполнения технологического процесса определяет совокупность всех значений регулируемых параметров необходимых для его осуществления и достижения цели выполняемой операции. Вид и количество параметров определяются конкретным способом сварки. Например, при автоматической аргонодуговой сварке плавящимся электродом к параметрам режима относят скорость сварки, величину сварочного тока, падение напряжения на дуге, диаметр и скорость подачи электродной проволоки, расход защитного газа определенного состава, устанавливаемый вылет проволоки из токоподводящего наконечника и внутренний диаметр сопла горелки, расход газа на дополнительную защиту зоны сварки и другие.
При выполнении курсового проекта 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.
Данные о параметрах режима и применяемых материалах можно найти в справочниках и книгах /1-30/, в журналах по сварочному производству, в сети ИНТЕРНЕТ. При отсутствии в литературе режимов сварки плавлением для заданной марки материала режимы определяются по данным для материала такого же класса или материала с близкими теплофизическими свойствами, приведя их значения для сравнения. Например, при отсутствии рекомендаций по дуговой сварки стали 15ХСНД можно использовать рекомендации для сварки стали 20 и т.п.
В случае, когда справочных и опытных данных не достаточно для проектного решения, для приближенного определения соотношения скорости сварки, тока и напряжения на дуге при сварке плавлением можно использовать программу MathCad и расчетные схемы подвижных сосредоточенных источников нагрева. Результаты расчетов приводятся в тексте пояснительной записки и обязательно сопоставляются с требуемыми размерами сварного шва.
В пояснительной записке в конце этого раздела указываются также и выбранные для экономического расчета фиксированные значения каждого параметра в пределах рекомендуемого диапазона – обычно среднее значение параметра для каждого из двух проектных способов сварки.
3.6. Определение и выбор основного и вспомогательного оборудования для проектных вариантов техпроцесса изготовления изделия
К сварочному оборудованию относят основное технологическое оборудование, обеспечивающее процесс сварки и его регулирование: источники питания, сварочные головки, сварочные горелки и плазматроны, установки для дуговой и плазменной сварки, установки для лазерной и электронно-лучевой сварки. Для механизации сварочного производства: применяют вспомогательное оборудование: вращатели, кантователи, колонны и др. /1,2,10,15,31,32/.
Для каждого из проектных вариантов сварки определяются технически возможные марки основного и вспомогательного оборудования, обеспечивающего требуемые параметры процесса. Для каждого проектного варианта нужно представить два-три варианта оборудования, обеспечивающего рекомендуемые диапазоны режима сварки, и привести в пояснительной записке их назначение и полные технические характеристики. Затем выбирается один комплект оборудования наиболее целесообразный по техническим характеристикам и указывается, почему он выбран.
Для выбора оборудования рекомендуются использовать данные сети Интернет, причем при описании оборудования должна использоваться информация не менее чем двух сайтов с условием, что численные значения характеристик оборудования совпадают. В противном случае необходимо проверить данные на других сайтах. Ссылки на адрес сайта Интернет, с которого выбрана информация об оборудовании, также приводится в списке использованных источников.
При выборе оборудования нужно иметь в виду, что в условиях единичного и мелкосерийного производства экономически эффективным, как правило, будет универсальное оборудование, а в крупносерийном и массовом производстве – специализированное, если оно выпускается. Основными критериями при выборе оборудования являются: соответствие технических характеристик технологическим требованиям, К.П.Д. и cos j, пригодность для механизации, наличие систем автоматизированного управления, производительность, масса, занимаемая площадь, стоимость приобретения и обслуживания.
Оборудование выбирается из числа марок выпускаемых в настоящее время в России или за рубежом. В пояснительной записке приводятся критерии выбора, на основании которых оцениваются технически пригодные для разрабатываемых операций марки оборудования. Далее приводятся назначение и полные технические характеристики выбранного оборудования.
Описание применяемых нестандартных сборочно-сварочных приспособлений или другого технологического оснащения приводится в описании выбранного варианта технологического процесса изготовления изделия.
3.7. 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).
В пояснительной записке должно быть приведено описание и обоснование возможного метода неразрушающего контроля соединений изготавливаемого изделия даже в том случае, когда какой контроль не предусмотрен базовой технологией. Если такой контроль предусмотрен базовой технологией, то обосновываются его преимущества перед другими методами неразрушающего контроля или в проектном варианте предлагается его замена с обоснованием получаемых преимуществ.
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. Если выбранные методы контроля для проектных вариантов одинаковы, то они описываются в пояснительной записке один раз.
3.8. Определение затрат средств по базовому и проектным вариантам и выбор экономичного проектного 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.
Проектирование варианта технологического процесса изготовления по чертежу узла с неразъемными соединениями предполагает выбор способов обработки и их последовательности, выбор уровня механизации и типов оборудования в зависимости от типа производства и сложности обрабатываемых изделий, ориентировочное определение режимов обработки, выбор типоразмеров и количества оборудования, а затем детальную разработку лучшего из рассмотренных вариантов.
Экономическая эффективность технологического процесса в большинстве случаев может быть повышена при увеличении количества рассмотренных технически рациональных проектных вариантов. В данном курсовом проекте сравнение базового варианта технологического процесса должно производиться с двумя новыми вариантами.
Сопоставимыми вариантами технологического процесса считают такие, которые обеспечивают изготовление изделия одинакового качества в одни и те же сроки при сходных условиях труда и его безопасности.
Сравнение экономической эффективности вариантов технологического процесса изготовления сварной конструкции проводится на основе расчета приведенных затрат (З) на годовую программу выпуска:
З = С + ЕН 
К,
где С – себестоимость годовой программы выпуска изделия, руб.;
К – капитальные вложения, руб.;
ЕН - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений.
Капитальные вложения включают стоимость производственных зданий или их частей, заготовительного, сварочного, контрольного оборудования, а также внутрицехового транспорта, сборочно-сварочных приспособлений, оснастки и производственного инвентаря со сроком службы более одного года.
В общем случае технологическая себестоимость включает следующие составляющие:
- затраты на основные материалы;
- затраты на покупные комплектующие изделия;
- затраты на основную и дополнительную заработную плату производственных рабочих;
- затраты на вспомогательные материалы;
- затраты на содержание и эксплуатацию оборудования;
- затраты на технологическую оснастку;
- затраты на технологическую энергию;
- затраты на освоение.
При экономическом сопоставлении вариантов технических решений при одинаковой годовой программе выпуска, как правило, учитывают затраты только по тем элементам затрат, которые различаются по вариантам.
Величина годовой экономии определяется по формуле:
D = С1- С2 + ЕН (К1-К2),
гдеD – величина годовой экономии,
С1, С2 - годовая себестоимость производства годового объема выпуска изделия или части в каждом из сравниваемых вариантов соответственно,
ЕН - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений,
К1, К2 - объем удельных капиталовложений на производство годового объема выпуска изделия по каждому из сравниваемых вариантов соответственно.
Для проектов с частичной модернизацией технологических процессов срок окупаемости в настоящее время, как правило, не должен превышать три года. Поэтому рекомендуется в расчете принимать коэффициент ЕН=0,33.
Наиболее экономичный проектный вариант признается лучшим.
В проекте при сопоставлении эскизного проектного варианта с базовым можно исключить затраты на освоение нового варианта техпроцесса, поскольку при модернизации одной-двух операций технологического процесса их доля в общих затратах обычно мала.
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.
При работе с программой Экономика2.xls нужноознакомиться с инструкцией пользователя на ее первой странице.
Программа позволяет проводить сравнение изменений в операциях сварки или пайки, а также в комплексе операций изготовления изделия, включающих изменения в операциях механической обработки, термообработки и контроля. Проектные варианты с изменением операций до и после сварки могут быть более экономичными.
При расчете трудоемкости сварочных работ рекомендуется применять разработанную на кафедре ОиТСП УГАТУ специализированную программу Расчет трудоемкости.xls.
В экономическом расчете рекомендуется максимально использовать данные о технологическом процессе, собранные во время производственной практики на базовом предприятии. Если этих данных недостаточно, необходимо использовать данные сети ИНТЕРНЕТ для приближенного определения затрат таблицы стоимости наиболее распространенных видов материалов, оборудования и др. В тех случаях, когда этих данных не достаточно, оценку затрат рекомендуется произвести, используя доступную литературу или с помощью консультанта проекта.
Расчет экономической эффективности решений рекомендуется провести сразу после выбора технически рациональных вариантов для того, чтобы определить, даст он экономию средств или нет. Если вариант убыточный, необходимо проанализировать составляющие затрат и реальные возможности их сокращения. Если тем не менее экономии не удается получить, вариант исключается из дальнейшего рассмотрения. Рассмотренные варианты (в том числе и убыточные) кратко описываются в обосновании разработки технологического процесса. Представляемые на защиту два проектных варианта технологического процесса должны быть экономически эффективными.
В результате экономического расчета с помощью программы Экономика2.xls создается файл отчета, содержащий таблицу сравнения вариантов по укрупненным показателям с экономическим эффектом проектных вариантов. Следом за этой таблицей в отчете приводятся затраты на производство одного изделия по сравниваемым вариантам с детальной расшифровкой всех исходных данных и составляющих затрат на производство для всех сравниваемых вариантов.
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 распечатывается на принтере в формате А3.
3.9. 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 операций с указанием выполняемые в операции переходов, применяемого виды и марки основного и вспомогательного оборудования, технологическую оснастку и инструмент, используемые сварочные и вспомогательные материалы. Оформление маршрутной и операционных карт наиболее экономичного проектного варианта выполняется по формам приведенным в методических указаниях /33/. Эти карты размещаются в приложении пояснительной записки проекта.
В описании выбранного проектного варианта указать со ссылкой на чертеж общего вида рабочего места изготовления изделия порядок сборки деталей под сварку и настройки оборудования при выполнении сварки.
Заключение
В заключении кратко приводятся описание недостатков базового технологического процесса изготовления изделия и достоинства разработанного проектного варианта более экономичного по сравнению с базовым. При этом в заключении указывается за счет чего получены технические и экономические преимущества лучшего проектного варианта.