Технология машиностроения. Выпускная квалификационная работа бакалавра

 
 
 
 
 
 
 
 
 
ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ 
 
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА 
БАКАЛАВРА 
 
 
 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2024 
 
1 
 

УДК 621 
ББК 34.5 
Т38 
 
 
Авторы: 
Зинченко А. М., Кучма С. Н., Стародубов С. Ю., 
Желтобрюхова О. Е., Лавренчук К. П. 
 
Рецензенты: 
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технологии машиностроения 
и инженерного консалтинга Луганского государственного университета 
имени Владимира Даля Витренко Владимир Алексеевич; 
кандидат технических наук, доцент, декан факультета металлургического 
и машиностроительного производства Донбасского государственного технического 
университета Изюмов Юрий Викторович 
 
 
 
 
 
 
 
Т38   
Технология машиностроения. Выпускная квалификационная работа бакалавра : учебное пособие / [Зинченко А. М. и др.]. – Москва ; 
Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. – 256 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-1985-7 
 
Приведена структура и содержание разделов типовой выпускной квалификационной работы (ВКР) технологической направленности. Изложены методические 
рекомендации по выполнению разделов ВКР и методики расчетов. Включены примеры выполнения расчетов, оформления технологической и конструкторской документации ВКР. 
Для студентов машиностроительных специальностей, в частности, направления 
подготовки 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», выполняющих выпускную квалификационную работу технологической направленности, курсовой проект по технологии машиностроения, курсовую работу по организации и управлению машиностроительным производством. 
 
УДК 621 
ББК 34.5 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1985-7 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
   
2 
 

Оглавление 
 
1. ОРГАНИЗАЦИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ИТОГОВОЙ АТТЕСТАЦИИ ... 7 
1.1. Тематика выпускных квалификационных работ ........................................... 7 
1.2. Порядок выполнения и защиты ВКР 
............................................................... 7 
 
2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ВКР .............................................................. 9 
2.1. Тематика выпускных квалификационных работ ........................................... 9 
2.2. Комплект технологической документации .................................................. 10 
2.3. Графическая часть 
........................................................................................... 10 
 
3. ОФОРМЛЕНИЕ ВКР 
.......................................................................................... 11 
3.1. Оформление расчетно-пояснительной записки ........................................... 11 
3.1.1. Общие положения 
..................................................................................... 11 
3.1.2. Нумерация страниц 
................................................................................... 11 
3.1.3. Построение расчетно-пояснительной записки ...................................... 11 
3.1.4. Изложение текста документа 
................................................................... 13 
3.1.5. Формулы и уравнения .............................................................................. 15 
3.1.6. Ссылки ....................................................................................................... 16 
3.1.7. Иллюстрации ............................................................................................. 16 
3.1.8. Таблицы ..................................................................................................... 17 
3.1.9. Библиографическое описание ссылок .................................................... 19 
3.2. Оформление комплекта технологической документации .......................... 21 
3.2.1. Комплектность и общие требования к оформлению ............................ 21 
3.2.2. Оформление титульного листа (ТЛ) ....................................................... 22 
3.2.3. Правила заполнения основной надписи                                                     
технологических документов ............................................................................ 23 
3.2.4. Правила заполнения граф на картах ....................................................... 23 
3.2.5. Оформление маршрутной карты (МК) ................................................... 25 
3.2.6. Оформление карт эскизов (КЭ) ............................................................... 26 
3.2.6.1. Общие требования.............................................................................. 26 
3.2.6.2. Оформление КЭ при обработке на станках с ЧПУ 
......................... 27 
3.2.6.3. Оформление КЭ при многоинструментальной обработке ............ 27 
3.2.6.4. Оформление КЭ при обработке на многопозиционных станках .. 27 
3.2.7. Оформление операционных карт (ОК) 
................................................... 27 
3.2.8. Оформление операционной карты контроля (ОКК) ............................. 32 
3.2.9. Оформление карты кодирования информации (ККИ) 
.......................... 33 
3.3. Оформление графической части проекта ..................................................... 34 
3.3.1. Общие положения 
..................................................................................... 34 
3.3.2. Указания по оформлению чертежа заготовки ....................................... 36 
3.3.2.1. Оформление чертежа отливки .......................................................... 36 
3.3.2.2. Оформление чертежа штампованной поковки ............................... 38 
3.3.2.3. Оформление чертежа кованой поковки ........................................... 39 
 
3 
 

3.3.3. Оформление сборочного чертежа станочного приспособления 
.......... 40 
3.3.4. Оформление расчетно-технологической карты 
..................................... 42 
Рекомендуемая литература к разделу 3 ............................................................... 42 
 
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...................................................................... 44 
4.1. Анализ служебного назначения детали ........................................................ 45 
4.2. Анализ свойств материала детали ................................................................. 49 
4.3. Определение типа производства 
.................................................................... 52 
4.4. Анализ соответствия технических требований и норм точности             
служебному назначению детали 
........................................................................... 53 
4.4.1. Качественный анализ 
................................................................................ 54 
4.4.2. Количественный анализ ........................................................................... 55 
4.5. Анализ технологичности конструкции детали ............................................ 58 
4.6. Выбор заготовки [13] ...................................................................................... 63 
4.6.1. Способы изготовления заготовок 
............................................................ 63 
4.6.2. Факторы, влияющие на выбор заготовки ............................................... 64 
4.6.3. Выбор способа получения заготовки 
...................................................... 69 
4.6.4. Технико-экономические показатели заготовки ..................................... 75 
4.7. Обоснование выбора технологических баз и установление                      
последовательности обработки поверхностей .................................................... 77 
4.7.1. Выбор технологических баз 
..................................................................... 77 
4.7.2. Последовательность обработки поверхностей заготовки .................... 79 
4.8. Выбор способов обработки поверхностей 
.................................................... 82 
4.9. Определение межпереходных припусков и допусков................................. 84 
4.10. Формирование операций технологического процесса 
.............................. 84 
4.10.1. Формирование операций 
........................................................................ 84 
4.10.2. Выбор технологического оборудования 
............................................... 87 
4.10.3. Расчет режимов резания 
......................................................................... 89 
4.11. Нормирование операций .............................................................................. 91 
4.12. Технологические наладки станков .............................................................. 95 
Рекомендуемая литература к разделу 4 ............................................................... 99 
 
5. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ ..................................................................... 102 
5.1. Проектирование станочных приспособлений ............................................ 102 
5.1.1. Сбор и обработка информации 
.............................................................. 102 
5.1.2. Расчет силы закрепления ....................................................................... 104 
5.1.3. Определение коэффициента запаса ...................................................... 108 
5.1.4. Проектирование зажимного механизма приспособления .................. 109 
5.1.5. Выбор установочных элементов ........................................................... 118 
5.1.6. Выбор направляющих элементов 
.......................................................... 121 
5.1.7. Разработка конструкции приспособления 
............................................ 123 
5.1.8. Расчет приспособления на точность ..................................................... 127 
5.2. Проектирование контрольных приспособлений 
........................................ 136 
5.2.1. Анализ исходных данных ...................................................................... 136 
5.2.2. Выбор схемы контроля 
........................................................................... 136 
4 
 

5.2.3. Выбор метода и средств контроля ........................................................ 136 
5.2.4. Расчет точности операций контроля 
..................................................... 137 
5.2.5. Графическое изображение контрольного приспособления 
................ 139 
Рекомендуемая литература к разделу 5 ............................................................. 139 
 
6. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА .................... 141 
6.1. Определение программы запуска деталей в производство ...................... 141 
6.2. Определение количества рабочих мест ...................................................... 141 
6.2.1. Поточное производство 
.......................................................................... 141 
6.2.2. Непоточное производство 
...................................................................... 143 
6.3. Выбор организационной формы изготовления детали ............................. 144 
6.4. Определение технологического цикла изготовления партии деталей          
и построение графика движения 
......................................................................... 145 
6.5. Расчет заделов 
................................................................................................ 147 
6.6. Организация обслуживания рабочих мест ................................................. 150 
6.7. Расчет количества рабочих мест и работников в цехе .............................. 150 
6.8. Формирование организационной структуры управления цехом ............. 151 
Рекомендуемая литература к разделу 6 ............................................................. 152 
 
7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА 
.................................................................. 154 
7.1. Порядок выполнения раздела «Проектирование участка» 
....................... 154 
7.2. Обоснование и выбор основных характеристик 
производственного здания .................................................................................. 155 
7.2.1. Этажность зданий ................................................................................... 155 
7.2.2. Сетка колонн ........................................................................................... 155 
7.2.3. Габариты здания 
...................................................................................... 157 
7.2.4. Высота пролета ....................................................................................... 158 
7.2.5. Краткие сведения об основных конструктивных элементах зданий ... 160 
7.3. Выбор и обоснование подъемно-транспортного оборудования .............. 165 
7.3.1. Крановое оборудование ......................................................................... 165 
7.3.2. Средства межоперационного транспорта 
............................................. 166 
7.3.3. Подвесной транспорт 
.............................................................................. 166 
7.4. Проектирование станочного отделения 
...................................................... 167 
7.4.1. Выбрать метод расположения оборудования ...................................... 167 
7.4.2. Относительно продольного проезда ..................................................... 167 
7.4.3. Ширина продольного проезда ............................................................... 168 
7.4.4. Расстояние между станками, от станков до стен и колонн ................ 168 
7.4.5. Площадь станочного отделения механического цеха 
......................... 168 
7.4.6. Установка оборудования при монтаже 
................................................. 170 
7.5. Проектирование системы уборки стружки 
................................................. 171 
7.6. Проектирование вспомогательных отделений 
........................................... 173 
7.6.1. Инструментально-раздаточная кладовая (ИРК) .................................. 173 
7.6.2. Заточное отделение 
................................................................................. 174 
7.6.3. Контрольное отделение 
.......................................................................... 174 
5 
 

7.6.4. Ремонтное отделение 
.............................................................................. 175 
7.6.5. Отделение для подготовки и раздачи СОЖ ......................................... 176 
7.6.6. Складское хозяйство 
............................................................................... 176 
7.7. Компоновка участка 
...................................................................................... 178 
7.8. Примеры схем компоновки механических участков (линий) .................. 179 
7.9. Выполнение графической части .................................................................. 183 
Рекомендуемая литература к разделу 7 ............................................................. 185 
 
8. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 
......................................................................... 186 
8.1. Калькуляция себестоимости детали 
............................................................ 186 
8.1.1. Расчет себестоимости основных материалов 
....................................... 186 
8.1.2. Расчет фонда оплаты труда 
.................................................................... 186 
8.1.3. Расчет цеховой себестоимости детали ................................................. 187 
8.2. Расчет экономической эффективности проекта 
......................................... 190 
8.3. Технико-экономические показатели работы участка 
................................ 191 
Рекомендуемая литература к разделу 8 ............................................................. 191 
 
9. ОХРАНА ТРУДА ............................................................................................... 193 
9.1. Структура раздела «Охрана труда» 
............................................................. 193 
9.1.1. Характеристика вредных и опасных факторов                                   
проектируемого цеха ........................................................................................ 193 
9.1.2. Санитарно-гигиенические мероприятия .............................................. 203 
9.1.3. Мероприятия по технике безопасности 
................................................ 205 
9.1.4. Противопожарные мероприятия ........................................................... 207 
9.1.5. Организация безопасной работы на участке 
........................................ 207 
9.2. Ориентировочные темы расчетных заданий .............................................. 208 
9.3. Расчет системы искусственной вентиляции 
............................................... 209 
9.3.1. Тепловыделения ...................................................................................... 210 
9.3.2. Выделение вредных веществ ................................................................. 212 
9.4. Расчет защитного заземления ...................................................................... 214 
9.5. Расчет системы общего искусственного освещения ................................. 221 
9.6. Проектирование системы удаления стружки и пыли 
................................ 226 
9.6.1. Схемы пневматических систем удаления стружки и пыли 
................ 226 
9.6.2. Расчет параметров пневматической системы ...................................... 227 
Рекомендуемая литература к разделу 9 ............................................................. 229 
 
ПРИЛОЖЕНИЕ А 
................................................................................................. 233 
 
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ................................................................................................. 238 
 
6 
 

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ИТОГОВОЙ 
АТТЕСТАЦИИ 
 
1.1. Тематика выпускных квалификационных работ 
 
Формой Государственной итоговой аттестации бакалавров по направлению подготовки 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» (профиль «Технология машиностроения») является 
процедура подготовки и защиты выпускной квалификационной работы (ВКР). 
ВКР выполняется студентом самостоятельно, под руководством преподавателя 
кафедры. Как правило, руководителем ВКР назначается преподаватель, руководивший научно-исследовательской работой студента (НИРС) на протяжении 
всего периода обучения. Для руководства отдельными разделами ВКР («Организационная часть», «Проектирование участка», «Экономическая часть», «Охрана труда») назначают консультантов. 
Видами ВКР являются: 
x типовая ВКР; 
x комплексная ВКР. Эта работа выполняется несколькими студентами 
одного направления подготовки, разрабатывающими одну тему под руководством одного преподавателя; 
x междисциплинарная ВКР. Выполняется несколькими студентами разных кафедр или даже факультетов под руководством разных преподавателей. 
В работе решается одна задача, разные аспекты которой разрабатывают студенты соответствующих специальностей; 
x ВКР соревновательного типа. Несколько студентов одной кафедры под 
руководством разных преподавателей решают одну и ту же задачу и одинаковыми исходными данными. 
Выполняемые ВКР могут иметь технологическую или конструкторскую 
направленность. 
Примерные формулировки тем ВКР: 
x «Проект участка по выпуску товаров народного потребления с разработкой технологического процесса изготовления детали «Корпус»; 
x «Модернизация привода главного движения вертикально-фрезерного 
станка с ЧПУ»; 
x «Разработка ГПС на базе токарного патронно-центрового станка с ЧПУ». 
Темы ВКР обсуждаются на заседании кафедры и утверждаются приказом 
ректора университета. 
 
1.2. Порядок выполнения и защиты ВКР 
 
К выполнению ВКР допускаются студенты, не имеющие академических 
задолженностей и выполнившие программу преддипломной практики. 
7 
 

Перед отбытием на преддипломную практику студент получает предварительно сформулированную тему ВКР. Дальнейшая работа студента должна 
основываться на материалах, собранных в период прохождения преддипломной практики. Исходными данные к выполнению ВКР технологической направленности являются: 
x чертеж детали с техническими требованиями на ее изготовление; 
x чертеж (эскиз) сборочной единицы, в которую входит деталь; 
x годовая программа выпуска детали; 
x базовый технологический процесс. 
В течение недели по завершении преддипломной практики студент обязан представить руководителю ВКР завершенный отчет. 
Материалы преддипломной практики используются студентом в ходе выполнения ВКР как наглядный и методический материал. В частности это: 
x чертежи (эскизы) станочной и контрольно-измерительной оснастки, специального режущего или вспомогательного инструмента, применяемого на предприятии при изготовлении заданной детали; 
x технико-экономические показатели работы участка (линии) или цеха; 
x планировка участка. 
Руководитель подписывает завершенную ВКР. Отдельные разделы подписывают соответствующие консультанты. 
Выполненную в полном объеме ВКР студент представляет к защите перед Государственной экзаменационной комиссией. Перед защитой студент должен пройти нормоконтроль графической части, технологической документации и расчетно-пояснительной записки, утвердить ВКР у заведующего кафедрой, получить отзыв руководителя о работе над ВКР и внешнюю рецензию. 
Защита ВКР проходит согласно графику, утвержденному на заседании кафедры. 
При оценивании ВКР Государственная экзаменационная комиссия учитывает уровень выполнения, оценку рецензента и уровень защиты ВКР студентом. 
 
8 
 

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ВКР 
 
ВКР технологической направленности должна содержать: 
x расчетно-пояснительную записку; 
x комплект технологической документации; 
x графическую часть. 
 
2.1. Тематика выпускных квалификационных работ 
 
Расчетно-пояснительная записка должна иметь следующую структуру: 
x титульный лист; 
x задание на ВКР; 
x аннотацию; 
x содержание; 
x введение; 
x основная часть. 
Для ВКР технологической направленности основная часть расчетно-пояснительной записки должна включать следующие разделы: 
1. Технологическая часть; 
2. Конструкторская часть; 
3. Организация и планирование производства; 
4. Проектирование участка; 
5. Экономическая часть; 
6. Охрана труда. 
x выводы; 
x перечень ссылок; 
x приложения. В приложения включают спецификации на конструкторские разработки, выполненные в ВКР, карты кодирования информации, распечатки программ, расчетных документов Excel, MathCAD и т. д., по которым выполнялись расчеты в ВКР и другие материалы. 
Рекомендованный объем разделов расчетно-пояснительной записки приведен в таблице 2.1. 
 
Таблица 2.1 – Ориентировочный объем разделов  
расчетно-пояснительной записки 
 
Наименование раздела 
Объем, 
страниц 
Введение 
1 
1 Технологическая часть 
18–24 
2 Конструкторская часть 
10–13 
3 Организация и планирование производства 
5–9 
4 Проектирование участка 
2–3 
5 Экономическая часть 
5–6 
6 Охрана труда 
10–13 
9 
 

Окончание таблицы 2.1 
 
Наименование раздела 
Объем, 
страниц 
Выводы 
1–2 
Приложения 
* 
* – объем в зависимости от содержания проекта 
 
2.2. Комплект технологической документации 
 
Технологическая документация ВКР состоит из комплекта маршрутнотехнологических карт технологического процесса изготовления детали и комплекта операционных карт и карт эскизов. 
В маршрутно-технологические карты включают все операции по изготовлению детали: заготовительные, операции механической обработки, слесарные, 
термические, контрольные и т. д. 
Операционные карты в ВКР разрабатывают только на формообразующие 
операции (обработка резанием, электроэрозионная, электрохимическая обработка и т. д., за исключением заготовительных операций) и контрольные операции. Каждая операция должна иллюстрироваться эскизами, оформляемыми на 
картах эскизов. Количество эскизов зависит от содержания и структуры операции. 
Оформление технологической документации должно осуществляться в соответствии с действующими стандартами. 
Комплект технологической документации оформляется в виде отдельного альбома. 
 
2.3. Графическая часть 
 
Объем графической части должен быть не менее пяти листов формата А1. 
Обязательными графическими разработками в ВКР технологической направленности являются: 
1. Чертеж заготовки детали. 
2. Технологические наладки или расчетно-пояснительные карты. Наладки 
или расчетно-технологические карты выполняют на 1–2 операции разного содержания. Для операций со значительной концентрацией переходов допускается разрабатывать наладки только для части переходов. 
3. Конструкторские разработки. ВКР должен содержать не менее двух самостоятельных конструкторских разработок. Как правило, это станочное и контрольное приспособление. 
4. Планировка участка механической обработки. 
В случае если необходимый минимум разработок выполнен, но объем недостаточен, графическая часть может быть дополнена по указанию руководителя ВКР разработками специального режущего инструмента, устройств, обеспечивающих защиту работающих, плакатами, иллюстрирующими организационную и экономическую часть и т. п. 
10