Слайда

Защита дипломного проекта в техникуме — пример презентации (СПО, машиностроение)

Слайд 1 из 12
Текст слайда 1

Приволжский политехнический техникум

Специальность «Технология машиностроения»

Выпускная квалификационная работа

Разработка технологического процесса изготовления вала-шестерни редуктора

2026

Выполнил(а)Игнатов Артём Сергеевич, группа ТМ-41

Научный руководительКузьмин П. В., преподаватель спецдисциплин

Учебный пример · имена и проектные данные условные

Речь к слайду 1
  • Тема: вал-шестерня редуктора
  • Студент: Игнатов А. С., ТМ-41
  • Руководитель: Кузьмин П. В.

Уважаемые члены комиссии, представляю вашему вниманию выпускную квалификационную работу на тему «Разработка технологического процесса изготовления вала-шестерни редуктора». Работу выполнил студент группы ТМ-41 Игнатов Артём Сергеевич, руководитель — Кузьмин Пётр Васильевич.

Слайд 2 из 12
Текст слайда 2

Актуальность проекта

Устаревшая технология при растущей программе выпуска

Деталь — вал-шестерня редуктора конвейера Входит в состав редуктора ленточного конвейера, от её качества зависит надёжность всей передачи.

Действующий техпроцесс — из 1990-х Разработан более 30 лет назад, не учитывает современное оборудование и методы обработки.

Годовая программа — 5 000 штук Серийный выпуск требует актуальной технологии для стабильного качества и снижения затрат.

Пересмотр технологии необходим для повышения эффективности производства

Речь к слайду 2
  • Деталь — вал-шестерня редуктора конвейера
  • Техпроцесс из 1990-х, устарел
  • Программа — 5 000 штук в год
  • Дальше — цель и задачи проекта

Начну с актуальности. Наша деталь — вал-шестерня — входит в редуктор ленточного конвейера, и от её качества напрямую зависит надёжность всей передачи. Действующий технологический процесс был разработан ещё в девяностых годах и за это время, конечно, устарел. При этом годовая программа выпуска — пять тысяч штук, это серийное производство, которое требует современной и эффективной технологии. Поэтому пересмотр техпроцесса — задача своевременная и практически значимая.

Слайд 3 из 12
Текст слайда 3

Цель и задачи

Разработка современного технологического процесса изготовления вала-шестерни

01

Анализ действующего процесса

Выявить узкие места и причины брака в техпроцессе 2025 года, определить резервы снижения трудоёмкости.

02

Выбор заготовки и маршрута

Сравнить прокат и штамповку на ГКМ, спроектировать маршрут из 11 операций с современным оборудованием.

03

Расчёт режимов и оснастки

Рассчитать режимы резания для токарной операции с ЧПУ, спроектировать цанговую оправку с расчётом усилия зажима.

04

Контроль и экономика

Разработать схему контроля качества, оценить снижение штучного времени и срок окупаемости оснастки.

Цель — разработка технологического процесса, обеспечивающего снижение трудоёмкости и брака при выпуске 5 000 деталей в год.

Речь к слайду 3
  • Цель — современный техпроцесс взамен устаревшего
  • Четыре задачи: анализ, заготовка, режимы, экономика
  • Программа 5 000 деталей в год
  • Дальше — анализ действующего процесса

Прежде чем перейти к деталям, обозначу цель и задачи проекта. Цель — разработать современный технологический процесс изготовления вала-шестерни, который заменит устаревший, доставшийся нам ещё из девяностых. Для этого я последовательно решаю четыре задачи. Начинаю с анализа действующего процесса, чтобы понять, где теряется время и откуда берётся брак. Затем выбираю заготовку и проектирую новый маршрут обработки. Далее — расчёт режимов резания и конструирование приспособления. И завершаю всё контролем качества и экономическим обоснованием, чтобы показать, что предложение выгодно. Именно в таком порядке я и построил дальнейшее выступление.

Слайд 4 из 12
Текст слайда 4

Объект разработки

Вал-шестерня редуктора конвейера

Вал-шестерня передаёт крутящий момент в редукторе ленточного конвейера. Материал — сталь 40Х. Масса — 3,4 кг. Основные размеры: длина 248 мм, диаметр посадочных шеек 30 мм, модуль зубчатого венца m=3, число зубьев z=24. Точность зубчатого венца — 8-я степень, шероховатость рабочих поверхностей Ra 1,6…0,8 мкм.

Требования к точности и шероховатости — по чертежу детали

Речь к слайду 4
  • Деталь — вал-шестерня редуктора конвейера
  • Сталь 40Х, масса 3,4 кг, длина 248 мм
  • Модуль m=3, z=24, 8-я степень точности
  • Шероховатость Ra 1,6…0,8 мкм

На этом слайде — сама деталь, ради которой всё затевалось. Вал-шестерня работает в редукторе ленточного конвейера и передаёт крутящий момент от двигателя к приводному барабану. Материал — сталь 40Х, это легированная сталь, которая хорошо держит и нагрузки, и износ. Масса детали — 3,4 килограмма, длина — 248 миллиметров. Обратите внимание на зубчатый венец: модуль 3, 24 зуба, восьмая степень точности. Это значит, что к обработке предъявляются серьёзные требования по точности и шероховатости — рабочие поверхности должны быть Ra 1,6 и чище.

Слайд 5 из 12
Текст слайда 5

Действующий техпроцесс, 2025 г.

Анализ действующего технологического процесса

14

Операций в маршруте

включая контрольные

42,5 мин

Штучное время

на одну деталь

4,1%

Доля брака

по итогам 2025 года

Узкие места: устаревшее оборудование, ручные операции, неоптимальные режимы резания

Учебный пример · условные данные · 2025

Речь к слайду 5
  • 14 операций, 42,5 мин, брак 4,1%
  • узкие места: оборудование, ручные операции, режимы
  • дальше — выбор заготовки и новый маршрут

Прежде чем предлагать новый процесс, я проанализировал действующий. Он включает 14 операций, штучное время — 42,5 минуты, а доля брака достигает 4,1 процента. Основные узкие места — это устаревшее оборудование, большое количество ручных операций и неоптимальные режимы резания. Всё это вместе даёт избыточную трудоёмкость и потери металла. Поэтому дальше я покажу, как можно перестроить маршрут и что это даст.

Слайд 6 из 12
Текст слайда 6

Выбор заготовки

Сравнение проката и штамповки на ГКМ

Показатель

Прокат

Штамповка на ГКМ

Масса заготовки

9,8 кг

7,2 кг

Коэффициент использования металла

0,62

0,85

Себестоимость заготовки

580 ₽

620 ₽

Штамповка дороже на 40 ₽, но КИМ 0,85 против 0,62: меньше металла и припуска на обработку

Речь к слайду 6
  • Штамповка: 7,2 кг против 9,8 кг у проката
  • КИМ 0,85 против 0,62
  • Себестоимость: 620 ₽ против 580 ₽
  • Экономия металла окупает разницу при 5 000 шт

Сравним два варианта заготовки: обычный прокат и штамповку на горизонтально-ковочной машине. Штамповка даёт форму, близкую к готовой детали, поэтому масса заготовки меньше — 7,2 килограмма против 9,8 у проката. За счёт этого коэффициент использования металла вырастает с 0,62 до 0,85 — то есть мы экономим больше двух килограммов металла на каждой детали. Да, сама штамповка стоит чуть дороже — 620 рублей против 580, но при годовой программе в 5 тысяч штук экономия металла с лихвой перекрывает эту разницу. Поэтому в новом техпроцессе я принимаю штамповку на ГКМ.

Слайд 7 из 12
Текст слайда 7

Предлагаемый техпроцесс

Основные операции маршрута из 11 операций

1

Токарная с ЧПУ

Черновое и чистовое точение, 16,2 мин

2

Фрезерная

Фрезерование шпоночного паза, 4,1 мин

3

Зубофрезерная

Нарезание зубьев, 6,3 мин

4

Шлифовальная

Чистовое шлифование шеек, 3,2 мин

Расчёт по программе 2026 года

Речь к слайду 7
  • 11 операций вместо 14
  • Токарная с ЧПУ — 16,2 мин
  • Итого 29,8 мин на деталь
  • Дальше — режимы резания

Предлагаемый маршрут сокращён с 14 до 11 операций. Основное время даёт токарная обработка на станке с ЧПУ — 16,2 минуты, здесь мы совместили черновую и чистовую обработку. Зубофрезерная операция занимает 6,3 минуты, шлифование — 3,2. В сумме получаем 29,8 минуты на деталь вместо прежних 42,5.

Слайд 8 из 12
Текст слайда 8

Расчёт режимов резания

Расчёт режимов резания на токарной операции с ЧПУ

Скорость резания для чернового точения вала-шестерни на станке с ЧПУ; далее — основное время операции.

v = \frac{\pi D n}{1000}

D Диаметр обрабатываемой поверхности, мм48 мм

n Частота вращения шпинделя, об/мин1250 об/мин

v Скорость резания, м/мин188 м/мин

t Глубина резания, мм2,5 мм

S Подача, мм/об0,3 мм/об

T₀ Основное (машинное) время, мин1,8 мин

Расчёт для чернового точения; чистовые проходы — с меньшей подачей и глубиной.

Расчёт по методике для станков с ЧПУ, 2026

Речь к слайду 8
  • Скорость резания 188 м/мин
  • D=48 мм, n=1250 об/мин
  • t=2,5 мм, S=0,3 мм/об
  • Основное время 1,8 мин
  • Дальше — приспособление

На восьмом слайде я показываю, как рассчитаны режимы резания для токарной операции с ЧПУ. Исходные данные — диаметр заготовки 48 миллиметров и частота вращения шпинделя 1250 оборотов в минуту. По формуле получаем скорость резания 188 метров в минуту, что соответствует рекомендациям для стали 40Х с твёрдосплавной пластиной. Глубина резания 2,5 миллиметра и подача 0,3 миллиметра на оборот обеспечивают съём припуска за один проход. Основное время операции — 1,8 минуты, это заметно меньше, чем в действующем процессе. Дальше я расскажу о конструкции станочного приспособления.

Слайд 9 из 12
Текст слайда 9

Оснастка

Цанговая оправка для закрепления заготовки

Заготовка

вал-шестерня

Оправка

цанга + тяга

Шпиндель

станок ЧПУ

Цанговая оправка

зажим · базирование · точность

Расчёт усилия зажима: W = 3,2 кН · источники: паспорт станка · справочник

Речь к слайду 9
  • Цанговая оправка — точность и скорость
  • Усилие зажима 3,2 кН
  • Меньше вспомогательного времени, чем в центрах
  • Дальше — контроль качества

Для закрепления заготовки на токарной операции я спроектировал цанговую оправку. Она обеспечивает высокую точность базирования и сокращает вспомогательное время по сравнению с установкой в центрах. Усилие зажима рассчитано по справочным зависимостям с учётом сил резания и составляет 3,2 килоньютона. Это гарантирует надёжное закрепление без деформации заготовки. Благодаря этому мы снижаем время на установку и повышаем стабильность обработки.

Слайд 10 из 12
Текст слайда 10

качество · контроль ОТК

Контроль качества по предлагаемому техпроцессу

1,3%

Расчётная доля брака

4,1%

Доля брака в действующем процессе

Приёмочный контроль готовой детали

Межоперационный контроль после токарных операций с ЧПУ

Контроль зубчатого венца: калибры, шагомер

Измерение диаметров и длин микрометрами

Расчёт по предлагаемому техпроцессу, 2026

Речь к слайду 10
  • Брак: 4,1% → 1,3%, снижение в 3,2 раза
  • Контроль: межоперационный и приёмочный
  • Инструмент: микрометры, калибры, шагомер
  • Дальше — экономика процесса

Качество — это то, что проверяется на каждом этапе, а не только в конце. В предлагаемом процессе я заложил и межоперационный контроль после токарных операций с ЧПУ, и приёмочный контроль готовой детали. Диаметры и длины измеряем микрометрами, зубчатый венец — калибрами и шагомером. За счёт стабильности станка с ЧПУ и своевременного контроля расчётная доля брака снижается с 4,1 процента до 1,3 — почти в три с половиной раза. Это напрямую отражается и на себестоимости, и на сроках.

Слайд 11 из 12
Текст слайда 11

Учебный расчёт

Сравнение действующего и предлагаемого процесса

Показатель

Действующий

Предлагаемый

Штучное время, мин

42,5

29,8

Доля брака, %

4,1

1,3

Условные данные дипломного примера. Время и долю брака сравниваем отдельно.

Речь к слайду 11
  • Время: 42,5 → 29,8 мин, −30%
  • Брак: 4,1 → 1,3%, в 3 раза
  • Программа 5 000 шт., 2026
  • Экономия > затрат на оснастку
  • Дальше — выводы по задачам

Посмотрим на экономический эффект. Штучное время на деталь снижается с 42 с половиной минут до 29,8 — это сокращение на 30 процентов. Доля брака падает с 4,1 до 1,3 процента, то есть почти в три раза. На годовой программе в пять тысяч штук это даёт существенную экономию, которая с запасом перекрывает затраты на новую оснастку. Следующий слайд — итоговые выводы по всем задачам проекта.

Слайд 12 из 12
Текст слайда 12

Заключение

Результаты проекта

Показатель

До

После

Штучное время, мин

42,5

29,8

Число операций

14

11

Доля брака

4,1%

1,3%

До — 42,5 минПосле — 29,8 мин

Вывод

Предлагаемый техпроцесс из 11 операций подтверждён расчётами и готов к внедрению

Расчёты автора, 2026

Речь к слайду 12
  • Каждая задача — результат
  • 11 операций вместо 14
  • Время: 42,5 → 29,8 мин
  • Брак: 4,1% → 1,3%
  • Эффект подтверждён расчётами

Подведём итог. По каждой задаче проекта получен конкретный результат. Действующий техпроцесс из четырнадцати операций заменён на маршрут из одиннадцати — за счёт концентрации обработки на станках с ЧПУ. Штучное время снизилось с сорока двух с половиной минут до двадцати девяти целых восьми десятых, то есть почти на тридцать процентов. Доля брака сократилась с четырёх целых одной десятой процента до одной целой трёх десятых — это более чем в три раза. Экономический эффект подтверждён расчётами, а затраты на оснастку окупаются в пределах года. Проект готов к практическому внедрению в производство.