/
Text
978
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра технологии машиностроения
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к курсовому проектированию по дисциплине
«Проектирование станочного оборудования»
Составитель Б.М. Багров
Липецк
Липецкий государственный технический университет
2014
УДК 914.9(07)
Б 147
Рецензент - канд. техн, наук, доц. В.В. Кавыгин
Багров Б.М.
Б 147 Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине
«Проектирование станочного оборудования» / сост. Б.М. Багров. Липецк: Изд-
во Липецкого государственного технического университета, 2014. - 28 с.
В методических указаниях определены содержание н объем курсового
проекта. Приводятся рекомендации по выполнению н оформлению разделов
расчетно-пояснительной записки и материалов графической части проекта.
Методические указания предназначены для студентов академического
и прикладного бакалавриата, обучающихся по направлению 151900.62 «Кон-
структорско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»,
по профилю «Технология малшностроения».
Библиогр.: 23 назв.
© ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный
технический университет», 2014
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Цель курсового проекта - обобщение и углубление знаний, полученных
студентами при изучении общетехнических специальных дисциплин; развитие
навыков практического применения этих знаний в комплексном решении кон-
кретной инженерной задачи - проектировании станочного оборудования.
В процессе выполнения проекта студент должен научиться самостоятель-
но определять главную задачу работы, анализировать существующие конструк-
ции, обосновывать вновь создаваемые конструкции, выбирать наилучший вари-
ант решения задачи, разрабатывать выбранный вариант на современном уровне,
пользуясь при этом опытом производств, сведениями из периодической техни-
ческой литературы, справочниками, учебниками и электронными ресурсами.
В методических указаниях определяется содержание и объём курсового
проекта по станочному оборудованию, излагается определенная система и
направленность работы студента над проектом. Теоретические положения, рас-
чётные формулы, а также различные справочные и нормативные данные в ме-
тодических указаниях не приводятся. Необходимые для выполнения проекта
методики и сведения содержатся в рекомендуемой литературе.
2. ТЕМЫ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ
Темы курсовых проектов выбираются выпускающей кафедрой из числа
актуальных проблем и вопросов, стоящих перед современным машиностроени-
ем в направлении повышения производительности, качества и эффективности
технологических процессов механической обработки. Темой курсового проекта
предусматривается конструкторская разработка нового или модернизация су-
ществующего металлорежущего оборудования с целью:
- расширения технологических возможностей;
- расширения диапазона скоростей приводов главного движения и подач;
- повышения мощностей приводов;
- автоматизации отдельных движений и всего цикла.
Объектами для курсового проектирования могут быть:
- универсальные станки с ручным управлением;
3
- полуавтоматы и автоматы с различными системами автоматического
управления, в том числе многоцелевые станки и гибкие производственные мо-
дули (ГПМ).
С учетом тенденции развития машиностроительных производств в
направлении повышения автоматизации и гибкости наиболее актуальными яв-
ляются темы, связанные с проектированием и модернизацией металлорежущего
оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ).
В качестве тем курсовых проектов может быть использована и тематика
научно-исследовательских работ студентов, выполняемых на кафедре, если она
удовлетворяет целям и задачам курсового проектирования по данной дисци-
плине.
3. ЗАДАНИЕ И РУКОВОДСТВО КУРСОВЫМ ПРОЕКТИРОВАНИЕМ
Тема проекта и объем работы, который следует выполнить студенту, из-
лагаются в форме задания на специальном бланке (см. прил. 1). Задание разра-
батывает руководитель проекта и выдает студенту при прохождении производ-
ственной практики. Задание является официальным документом, в соответ-
ствии с которым студент выполняет курсовой проект и защищает его перед ко-
миссией.
В процессе выполнения курсового проекта каждый студент должен про-
явить максимум самостоятельности в решении всех вопросов, связанных с его
выполнением. Руководитель проекта ни в коей мере не должен подменять сту-
дента в поисках решений поставленных перед ним задач. Руководитель курсо-
вого проекта:
- проводит систематические консультации, предусмотренные расписани-
ем, в отведённые сроки проектирования;
- рекомендует материалы по теме проекта и необходимую литературу;
- направляет работу студента, поддерживая его творческую самостоя-
тельность при решении всех вопросов, касающихся проекта;
- контролирует выполнение календарного графика (см. прил. 2), о чем пе-
риодически докладывает на заседаниях кафедры;
- составляет отзыв о работе студента над проектом.
4
За принятые в проекте решения, правильность и обоснованность прове-
денных расчётов, оформление чертежей и расчетно-пояснительной записки
несет личную ответственность студент. Подписи руководителя на материалах
проекта только удостоверяют, что решения, принятые в проекте, принципиаль-
но правильны и выполнены студентом самостоятельно.
4. ОБЪЁМ И СТРУКТУРА КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Курсовой проект должен состоять из:
- расчётно-пояснительной записки объёмом 40...45 страниц (формат А 4);
- графической части в объёме 3.. .4 листов (формат А 1 или А 2);
- приложений.
Примерная структура расчётно-пояснительной записки:
- титульный лист;
- аннотация;
- задание для курсового проекта;
- оглавление;
- введение;
- конструкторско-технологическая часть;
- выбор и описание системы управления;
- мероприятия, обеспечивающие безопасность работы оборудования;
- описание спроектированного оборудования;
- технико-экономические обоснования;
- заключение;
- список источников.
Примерная структура графической части проекта
Лист 1. Согласно заданию могут быть представлены разработки:
- результаты синтеза и анализа возможных компоновок проектируемого
станка в виде компоновочных схем;
5
- конструктивно-компоновочная схема расположения оборудования ста-
ночного модуля;
- общий вид вновь проектируемого станка.
Лист 2. Кинематические, гидравлические, пневматические или комбини-
рованные схемы.
Лист 3. Согласно заданию представляют чертежи механизмов приводов
главного движения или движения подач.
В качестве приложений могут быть представлены следующие материалы:
- результаты расчётов, выполненных с применением компьютера;
- таблицы составных частей, оформленные на листах формата А 4.
5. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Содержание курсового проекта определяется в соответствии с решением
основных задач и включает:
- постановку главной задачи проекта и обоснование её актуальности;
- формулировку технологических возможностей проектируемогостанка;
- определение основных технических характеристик станка;
- анализ существующего оборудования, аналогичного проектируемому;
- синтез и анализ возможных компоновок проектируемого оборудования;
- выбор базовой модели оборудования;
- проектирование привода главного движения;
- проектирование привода подачи;
- выбор и описание системы управления;
- описание конструктивных мероприятий, обеспечивающих безопасность
работы оборудования;
- описание спроектированного оборудования;
- анализ эффективности спроектированного оборудования;
- заключение.
6
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАЗДЕЛОВ
ЗАПИСКИ И ГРАФИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК
6.1. Аннотация
В аннотации приводят краткое описание разработок, дающее представле-
ние о содержании проекта (объём 0,5..1 с.). Форма выполнения аннотации при-
ведена в стандарте [15].
6.2. Оглавление
Оглавление расчетно-пояснительной записки выполняют по форме, при-
нятой в технической литературе и в соответствии с рекомендациями [15].
6.3. Введение
Содержание введения (объёмом 1...1,5 с.) должно относиться непосред-
ственно к курсовому проекту. В нём приводят критический обзор современного
состояния вопроса, решаемого темой проекта. Излагают основные цели и зада-
чи проекта, дают обоснование актуальности и экономической целесообразности
его выполнения. Кратко формулируют пути решения поставленных задач.
6.4. Обоснование и определение исходных данных проекта
6.4.1. Технологические возможности проектируемого
оборудования
С учетом данных задания и сведений о технологических возможностях
металлорежущего оборудования данного типа характеризуют объект проекти-
рования и технические требования к нему.
Формулируют и определяют:
- номенклатуру и диапазон геометрических параметров обрабатываемых
деталей;
- вид и материал обрабатываемых заготовок;
- возможные методы механической обработки, реализуемые на проекти-
руемом оборудовании;
- возможность совмещения выполнения переходов;
- номенклатуру и характеристики используемого инструмента;
7
- производительность и качество обработки;
- характеристику производства, в котором предполагается применять
проектируемое оборудование;
- уровень автоматизации основных и вспомогательных операций;
- степень гибкости оборудования в плане переналадки;
- вид системы управления оборудованием;
- возможность встраивания оборудования в станочные системы.
6.4.2. Определение основных технических характеристик
проектируемого оборудования
Выбор рациональных предельных режимов обработки
Этот этап выполняют при проектировании нового станка.
Па данном этапе проекта укрупненно прорабатывают технологические
процессы выполнения конкретной операции (для специального станка) или
всех характерных операций и переходов (для универсального станка).
Установление рациональных предельных режимов обработки заключает-
ся в определении предельных параметров - глубины резания tmax и tmm, величи-
ны подачи Smax И Smm, (ИЛИ СКОРОСТИ ПОДаЧИ Vs max, Vs min) СКОРОСТИ рвЗаНИЯ Vmax
и Vmin, обеспечивающих требуемую (или наибольшую) производительность и
наименьшую себестоимость обработки при условии получения заданного каче-
ства обрабатываемых деталей. Предельные режимы обработки для универсаль-
ных станков определяют на основе анализа выполнения характерных методов
обработки типовых поверхностей деталей из разных материалов инструмента-
ми с различными характеристиками с учетом прогресса технологий механиче-
ской обработки, для специальных станков - исходя из условий выполнения
конкретной операции.
При выборе оптимальных предельных значений режимов обработки сле-
дует учитывать особенности одноинструментальной, многоинструментальной
обработки и степень автоматизации проектируемого станка.
8
Методика определения предельных значений режимов обработки с уче-
том особенностей отдельных типов станков приведена в работе [19,22]. В об-
щем случае при выборе режимов резания следует пользоваться зависимостями
и нормативами [8,10,18,19].
Выбор предельных режимов обработки выполняют для всех операций и
переходов, реализуемых на проектируемом оборудовании. Результаты расчетов
представляют в проекте в виде сводной таблицы.
Определение скоростных характеристик
При проектировании нового станка для каждой операции или перехода с
учетом предельных значений скорости резания и предельных значений пара-
метров обрабатываемой поверхности (или инструмента) определяют предель-
ные значения щ тя* и щ mw частот вращения шпинделя (для станков с вращатель-
ным главным движением) или двойных ходов (для станков с возвратно-
поступательным главным движением). В результате анализа технологических
процессов, реализуемых на проектируемом оборудовании, принимают пре-
дельные значения скоростных характеристик: Птах, Пщш, Smax, Smin (Vs max,Vs mill).
Предельные значения подач или скоростей подач назначают отдельно для
каждого движения подач. Определяют диапазоны регулирования Rn и Rsi (Rvs i)
главному движения и движений подач, а также принимают значения скоростей
быстрых перемещений узлов Vhii[3].
При модернизации оборудования значения параметров скоростной харак-
теристики базового станка изменяют в соответствии с требованиями задания.
Определение силовых характеристик
На данном этапе при проектировании нового станка рассчитывают и вы-
бирают:
- значения составляющих сил резания при выполнении всех операций и
переходов [8,10,18];
- расчетные значения эффективной мощности резания и подачи для всех
операций и переходов [8,10,17,18,22];
9
- максимальные значения тяговых усилий приводов подач [19,22];
- значения (предварительные) мощностей электродвигателей приводов
главного движения и движений подач [17,19,22].
Расчет мощностей электродвигателей приводов станка производить по
наибольшим расчетным значениям эффективных мощностей. При определении
мощности электродвигателя привода главного движения следует учитывать
технологические возможности станка по совмещению переходов. Во избежание
грубых ошибок расчетные значения мощностей электродвигателей приводов и
максимальных тяговых усилий должны быть окончательно выбраны после
сравнения с соответствующими параметрами нескольких аналогичных станков
современной конструкции.
При модернизации оборудования значения параметров силовой характе-
ристики базового станка изменяют в соответствии с требованиями задания и
учётом принятых параметров скоростной характеристики.
Определение размерных характеристик оборудования
Для специальных станков размерные характеристики определяют с учё-
том конструктивных параметров детали и обрабатываемой поверхности. Для
универсальных принимают по характеристикам станков-аналогов соответ-
ствующего типоразмера и в дальнейшем уточняют в соответствии с параметра-
ми базовой модели.
При проектировании РТК определяют максимальный вес обрабатывае-
мых заготовок и требуемую грузоподъемность промышленного робота [13].
6.4.3. Анализ оборудования, аналогичного проектируемому
Используя научно-техническую литературу [2,16 - 21] и техническую до-
кументацию базовых предприятий, приводят краткое описание функционально-
го назначения, принципа работы, технических характеристик и конструктивных
особенностей ряда современных моделей станков данного типа, ближайших по
типоразмеру проектируемому. Технические характеристики рассматриваемого
оборудования представляют в виде сводной таблицы значений параметров.
10
Краткий сравнительный анализ оборудования проводится по следующим
основным критериям:
- технологические возможности с учетом производительности и качества;
- компоновка оборудования;
- совершенство конструкции приводов и отдельных узлов станка;
- уровень автоматизации и степень гибкости.
6.4.4. Синтез и анализ возможных компоновок
проектируемого оборудования
При проектировании нового станка иа основании технологических схем
выполнения характерных операций определяют виды, количество и направле-
ния необходимых формообразующих движений; вспомогательные и устано-
вочные движения; число шпинделей, суппортов. При модернизации оборудо-
вания вид, количество и направления движений принимают по базовой модели.
С учетом характерных компоновок станков-аналогов, условий задания
для проектирования и рекомендаций ГОСТ 23597-79 принимают стандартную
систему координат станка с соответствующей ориентацией осей.
Определяют в формализованном виде схему формообразования.
На основе анализа процесса формообразования выполняют синтез воз-
можных компоновок станка и в соответствии со структурными признаками от-
бора при проектировании нового оборудования определяют оптимальную ком-
поновку, а при модернизации обосновывают целесообразность базовой
[6,19,21].
При проектировании ГПМ в виде роботизированного технологического
комплекса приводят возможные варианты РТК с различными кинематическими
структурами и компоновками промышленного робота и осуществляют выбор
оптимального варианта [12,13,17,19,20,21].
6.4.5. Выбор базовой модели оборудования
При проектировании нового оборудования на основании анализа суще-
ствующего оборудования-аналогов, с учетом требуемых характеристик и пара-
11
метров (см. п. 6.4.1 - 6.4.4) выбрать базовую модель, наиболее полно удовле-
творяющую техническому заданию. При проектировании ГПМ в случае за-
труднения выбора серийно выпускаемой модели в качестве оптимальной базо-
вой выбор производят отдельно для каждой составляющей структурной едини-
цы оборудования.
Указать полную техническую характеристику базового оборудования.
При достаточности приведенной в п. 6.4.3 информации о базовой модели дела-
ется ссылка на соответствующий пункт.
При модернизации оборудования базовая модель указывается в задании.
На данном этапе выполнения курсового проектирования студент по име-
ющимся источникам должен в максимальной степени изучить базовое обору-
дование. На основе критического анализа базовой модели, с учетом техниче-
ского задания формулируют направления и мероприятия по совершенствова-
нию базового оборудования с целью обеспечения требуемого технического
уровня.
6.5. Проектирование приводов станка
При проектировании приводов главного движения и привода подач рас-
чёты выполняют отдельно по каждому приводу и отражают в записке в виде
самостоятельных разделов.
В общем случае проектирование производят по следующим этапам:
- выбор типа привода;
- определение кинематических связей и выбор типа двигателя;
- разработка кинематической структуры привода и определение кинема-
тических параметров передач;
- компоновка привода;
- предварительные расчёты элементов привода;
- разработка конструкций узлов привода;
- проверочные расчёты и уточнение параметров элементов привода.
Рекомендации по выбору типа привода приводятся в литературе [3,12,19].
12
Определение кинематических связей осуществляют с учетом характера и
согласованности движений рабочих органов. В связи с этим принимают про-
стую или сложную разветвленную структуру привода [17]. Выбор типа двига-
телей производят в соответствии с рекомендациями [3,5,11,12,17,19,21,22].
Методики кинематических расчётов при проектировании приводов раз-
личных типов подробно приведены в литературе [3,12,17,19,22]. Особенности
кинематического расчёта привода главного движения с комбинированным ре-
гулированием скорости представлены в работах [17,19,22].
Проектирование привода подач станка с ЧПУ выполняют в соответствии
с рекомендациями [1,3,4,5,12,14,19].
При предварительных прочностных расчётах определяют конструктив-
ные параметры валов, ходовых винтов, зубчатых передач, муфт, подшипников
и других механизмов. Методики расчёта и выбора этих элементов приводов по-
дробно изложены в литературе [1,3,4,9,12]. При выполнении данных расчётов
необходимо учитывать ряд специфичных особенностей. Так, выбор расчётных
усилий выполняют:
а) для специальных и специализированных станков исходя из процесса с
наиболее тяжелыми режимами обработки;
б) для универсальных станков, ограничивая возможности станка соответ-
ствующим значением мощности главного привода из расчёта обработки опре-
деленных типоразмеров деталей, поэтому для определения крутящих моментов
на валах в качестве расчётного значения (пр) принимают наименьшее значение
частоты вращения второй снизу трети или четверти общего диапазона регули-
рования [17,22].
Специфика расчётов зубчатых шестерен заключается в том, что число
зубьев шестерен известно из кинематических расчётов, поэтому определяют их
модуль, а не межцентровое расстояние.
После выполнения предварительных прочностных расчётов приступают к
разработке конструкций основных узлов.
13
Уточнение проверочных расчётов элементов приводов выполняют по со-
гласованию с руководителем проекта. Расчёты валов, различных передач, ры-
чажно-кулачковых механизмов, муфт, соединений, пружин н других элементов
приводов производят общепринятыми методами [1,9,12]. При выполнении дан-
ных расчётов с применением ПК в расчётно-пояснительной записке приводят
методики и результаты.
Расчет шпиндельного узла должен включать:
- выбор шпиндельных опор;
- предварительное определение геометрических параметров;
- расчёт шпиндельного узла на жесткость;
- оптимизацию межопорного расстояния;
- расчёт быстроходных шпиндельных узлов на внброустойчивость;
- поверочный расчёт тяжелонагруженного шпинделя на прочность.
Подробные методики выполнения данных расчётов приведены в литера-
туре [7,12,14,17,19,22].
7. ВЫБОР И ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
Уточняют вид системы управления спроектированным оборудованием в
целом, отмечают особенности управления отдельными структурными состав-
ляющими оборудования и их характерными узлами.
При проектировании оборудования с ЧПУ выбирают модель УЧПУ и
приводят её краткое описание. Для специальных и специализированных стан-
ков с цикловыми системами управления и аналоговыми программоносителями
разрабатывают циклограммы работы оборудования, выполняют проектные рас-
чёты кулачков и копиров [12,17,19,21,22].
8. МЕРОПРИЯТИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ БЕЗОПАСНОСТЬ
РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ
В этом разделе кратко отражают основные конструктивные решения и
мероприятия, принятые в спроектированном оборудовании для обеспечения его
безаварийной работы и безопасных условий эксплуатации [6,19,21,22].
14
9. ОПИСАНИЕ СПРОЕКТИРОВАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В данном разделе приводят краткое описание принципа работы оборудо-
вания, его компоновки, кинематической схемы, конструкций спроектирован-
ных узлов, делая ссылки на разработанные чертежи.
10. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
СПРОЕКТИРОВАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Обоснование целесообразности проекта осуществляют на основе анализа
и оценки спроектированного оборудования в целом или его узлов по ряду тех-
нико-экономических показателей, сравнивая их с базовыми конструкциями.
Для оценки производственных и эксплуатационных возможностей обору-
дования применяют следующие показатели: производительность, обеспечивае-
мые точность и шероховатость обрабатываемых деталей, степень автоматиза-
ции, гибкость, надежность, кпд приводов, простота управления, безопасность
обслуживания, удобство ремонта.
Оценку экономической эффективности производят, рассчитывая приве-
денные затраты [19,22]. При отсутствии или недостаточности сведений для
расчёта штучной себестоимости обработки деталей, экономичность принятых
конструктивных решений характеризуют показателями технологичности кон-
струкций [23]. В качестве таких показателей используют металлоемкость, уро-
вень унификации и стандартизации, степень сложности изготовления деталей и
сборки узлов.
При оценке технико-экономической эффективности проекта для опреде-
ления одних показателей используют количественные выражения [19,22,23], а
для других применяют лишь качественные сравнения.
11. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключении приводят основные результаты работы, выделяют главные
особенности спроектированного оборудования. Перечисляют собственные,
оригинальные решения и указывают степень их новизны. Должна быть отмече-
на полезность спроектированного оборудования.
15
12. УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ГРАФИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК
Лист 1. В соответствии с заданием выполняют одну из разработок, ука-
занных в разделе 4 данных методических указаний. Представление схем воз-
можных компоновок станка является иллюстрацией результатов выполнения
раздела 6.4.4. На листе изображают:
- систему координат станка с принятым направлением осей;
- формулу схемы формообразования;
- ряд схем наиболее целесообразных вариантов возможных компоновок
станка и соответствующие им формулы условной записи;
- схему оптимальной (базовой) компоновки;
- упрощённый общий вид станка, дающий лишь представление о распо-
ложении характерных узлов.
Схемы компоновок выполняют в ортогональных или аксонометрических
проекциях без соблюдения масштаба.
При проектировании станочного модуля разрабатывают конструктивно-
компоновочную схему расположения его оборудования. Схему выполняют, как
правило, в двух проекциях. Структурные составляющее оборудования изобра-
жают в масштабе упрощенно, без подробной детализации. Указывают тонкими
штрихпунктирными линиями предельные положения основных узлов при их
рабочих и установочных перемещениях. Выделяют контуры рабочих зон обо-
рудования. Проставляют габаритные, установочные и присоединительные раз-
меры. На поле чертежа над основной надписью помещают техническую харак-
теристику модуля и таблицу составных частей.
При проектировании специального станка выполняют чертеж общего ви-
да. Общий вид должен ие только показывать внешние формы станка, но и со-
здавать определенное представление о входящих в него узлах и их взаимном
расположении. Если станок имеет ограждение, то изображают станок откры-
тым, сделав надпись "ограждение не показано". На чертеже должны быть вы-
носки с номерами основных узлов (названия приводят в таблице составных ча-
16
стей). Проставляют габаритные и установочные размеры. На поле чертежа над
основной надписью помещают техническую характеристику станка и таблицу
составных частей.
Методика разработки чертежа общего вида станка приведена в рабо-
те [22].
Лист 2. Вычерчивают, как правило, кинематическую схему станка. Кине-
матическая схема должна содержать все кинематические цепи, дополнительные
передачи и устройства, обеспечивающие основные, вспомогательные и нала-
дочные движения узлов станка, и соответствовать их окончательно разработан-
ным конструкциям. Кинематическую схему вычерчивают в виде развертки и
вписывают в контуры наиболее показательных проекций станка (или узлов).
Выполняют кинематическую схему в соответствии с ГОСТ 2.703-68, а
элементы изображают согласно ГОСТ 2.770-68. Вычерчивают элементы без со-
блюдения масштаба, однако выдерживают соотношение между размерами со-
ставляющих кинематических пар. На сложных (насыщенных) схемах допуска-
ют упрощенное обозначение опор валов без уточнения их типов. На кинемати-
ческих схемах изображают валы, оси и ходовые винты — сплошными основны-
ми линиями толщиной S; элементы кинематических пар — сплошными линия-
ми толщиной S/2; контуры узлов станка — сплошными тонкими линиями тол-
щиной S/3.
Валы, оси и ходовые винты нумеруют римскими цифрами. Обозначение
характеристик элементов схемы выполняют на полках линий-выносок.
Следует указывать тип, мощность и частоту вращения электродвигателя;
диаметры шкивов; число зубьев зубчатых колес и звёздочек цепных передач;
число заходов и шаг — для винтов и червяков.
Спецификации к кинематическим схемам в учебных проектах допускает-
ся не выполнять, а при необходимости перечень основных элементов с их ха-
рактеристиками может быть приведен в таблице на поле чертежа или приложе-
ния.
На свободном поле чертежа изображают график частот вращения валов
привода главного движения.
17
Для станков с гидроприводом, пневмоприводом или комбинированным
приводом выполняют соответственно гидравлическую, пневматическую или
комбинированную схему. Выполнение данных схем осуществляют с соблюде-
нием ГОСТ 2.704 - 68 и ГОСТ 2.780 - 68.
Лист 3. На этом листе в соответствии с заданием представляют чертеж
шпиндельного узла или привода подач станка с ЧПУ, или какого-либо ориги-
нального узла, определяющего специфику проектируемого станка.
Примеры конструктивных исполнений шпиндельных узлов различных
типов станков и приводов подач станков с ЧПУ приведены в литературе
[3,7,12,14,17,19,20,22].
При конструировании узлов станка необходимо стремиться к максималь-
ному применению принципов стандартизации, нормализации и унификации, к
широкому использованию типовых конструкторских решений (для шпиндель-
ного узла и привода подачи выполнение этих требований обязательно)
[3,7,19,20,23].
Чертежи (лист 3) выполняют на уровне технического проекта. Поэтому в
этих чертежах допускается не выполнять внешние виды и несущественные раз-
резы. Число проекций, разрезов и сечений должно быть достаточным для пред-
ставления конструкции.
Стандартизованные сборочные единицы изображают в разрезе, показы-
вающем их устройство. При наличии нескольких сборочных единиц одного ти-
поразмера можно ограничиться разрезом одного из них. На чертежах обяза-
тельно проставляют все габаритные, установочные и присоединительные раз-
меры, посадки, а также размеры, определяющие предельные положения по-
движных частей и межосевые расстояния. Указывают выноски с номерами по-
зиций оригинальных, стандартных и прочих изделий. На поле чертежа над ос-
новной надписью приводят технические требования и условия, предъявляемые
к сборке спроектированных узлов.
18
13. ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЕКТА
13.1. Расчетно-пояснительная записка
Выполняют в рукописном или печатном варианте и представляют в
сброшюрованном виде. Титульный лист получают на кафедре или оформляют
по образцу приложения 3. Порядок расположения материала записки должен
соответствовать рекомендациям раздела 4 данных методических указаний.
При оформлении записки необходимо, чтобы все описания и расчёты со-
провождались иллюстрациями, принципиальными схемами, эскизами, расчёт-
ными или графическими схемами, диаграммами, фотографиями и т.п. Словес-
ные описания должны быть лаконичными. При выполнении расчётов и исполь-
зовании справочного материала в тексте делают ссылки на соответствующие
источники.
Текстовую часть записки и иллюстрации выполняют в строгом соответ-
ствии с правилами оформления материалов учебных проектов [15].
Неряшливо оформленная, неграмотно или неразборчиво написанная за-
писка к рассмотрению руководителем проекта не принимается,
13.2. Графическая часть проекта
Чертежи выполняют предпочтительно на листах формата А1 (возможно и
А2). Масштабы принимают в зависимости от габаритных размеров конструк-
ций в соответствии со стандартом, и они должны обеспечивать максимальное
заполнение поля листа. Все чертежи снабжают основной надписью по ГОСТ
2.104 - 68. Разработанные конструкции должны иметь таблицы составных ча-
стей, которые оформляют на отдельных листах формата А4 по форме, соответ-
ствующей стандарту [15], и подшивают к записке в виде приложения. Лист 1
выполняют с таблицей составных частей, расположенной на поле чертежа.
Графическую часть проекта выполняют строго в соответствии с требова-
ниями ЕСКД и правилами оформления материалов учебных проектов [15].
19
14. ЗАЩИТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА
К защите допускаются проекты, просмотренные н подписанные руково-
дителем.
Защиту курсового проекта производят перед комиссией. Состав комиссии
и сроки проведения защиты утверждаются на заседании кафедры и могут быть
изменены только с разрешения заведующего кафедрой.
Студент подготавливает и делает сообщение (продолжительностью 5...8
минут), освещающее главную задачу проекта и принятые конкретные решения.
После сообщения члены комиссии задают студенту вопросы как по содержа-
нию проекта, так и по различным разделам дисциплин, на базе которых он вы-
полнен.
Если студент слабо разбирается в материалах, представленных на защиту,
проект отклоняется.
Обязательное условие успешной защиты проекта - четкое представление
о работе спроектированного оборудования и конструкции его отдельных узлов,
понимание методик, используемых в проекте для анализа и обоснования выбо-
ра решений.
По результатам выполнения и защиты проекта комиссия устанавливает
оценку по принятой в вузе системе. При выставлении дифференциальной оцен-
ки за проект комиссия учитывает:
- глубину проработки и понимание представленного к защите материала;
- содержание оригинальной части проекта;
- качество оформления расчетно-пояснительной записки и графической
части проекта;
- ритмичность выполнения студентом календарного плана-графика;
характеристику работы студента при выполнении проекта.
20
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. /
В.И. Анурьев. — 9-е изд., перераб. и доп. — Москва: Машиностроение, 2006.
2. Багров, Б.М. Многоцелевые станки: учеб, пособие /Б.М. Багров,
А.М, Козлов, - Липецк: ЛГТУ, 2004. - 193 с.
3. Багров, Б.М. Приводы подач станков с ЧПУ: учеб, пособие /Б.М. Баг-
ров, А.М. Козлов, А.Г. Схиртладзе. - Липецк: Издательство Л1ТУ, 2009. -
178 с.
4. Багров, Б.М. Расчёт механической части привода при проектировании
приводов подач станков с ЧПУ: метод указ, к курсовому проектированию по
дисциплине «Металлорежущие станки» /Б.М. Багров, - Липецк: ЛГТУ, 2007. -
32 с.
5. Багров, Б.М. Выбор высокомоментного электродвигателя при проекти-
ровании приводов подач станков с ЧПУ: метод, указ, к курсовому проектирова-
нию по дисциплине «Металлорежущие станки» / Б.М. Багров. - Липецк: ЛГТУ,
2007.-27 с.
6. Багров, Б.М. Синтез и анализ компоновок металлорежущих станков:
метод, указ, к курсовому проектированию по дисциплинам «Металлорежущие
станки» н «Проектирование станочного оборудования» / сост. Б.М. Багров. -
Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2012. - 22 с.
7. Бендин, А.С. Методические указания по применению ЭВМ в курсовом
н дипломном проектировании при расчёте шпиндельных узлов металлорежу-
щих станков /А.С. Бендин., Б.М. Багров. - Липецк: ЛГТУ, 1997. - 22 с.
8. Гузеев, В.И. Режимы резания для токарных н сверлильно-расточных
станков с числовым управлением: справочник /В.И. Гузеев, В.А. Батуев,
И.В. Сурков. - 2-е изд. - Москва: Машиностроение, 2007. - 368 с.
9. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов н деталей машин: учеб, пособие /
П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. - 11-е нзд. - Москва: Академия, 2008. - 496 с.
21
10. Кожевников, Д.В. Резание материалов: учебник для студентов высших
учебных заведений /Д.В. Кожевников, С.В. Кирсанов /под общ. ред. С.В. Кир-
санова. - Москва: Машиностроение, 2007. - 304 с.
11. Кацман, М.М. Справочник по электрическим машинам: учеб, посо-
бие / М.М. Кацман. - Москва: Академия, 2005. - 480 с.
12. Кочергин, А.И. Конструирование и расчёт металлорежущих станков и
станочных комплексов. Курсовое проектирование: учеб, пособие для вузов/
А.И. Кочергин. - Минск: Высшая школа, 1991. - 382 с.
13. Козырев, Ю.Г. Промышленные роботы: справочник /Ю.Г. Козырев, -
2-е изд. перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 1988. - 391 с.
14. Конструирование шпиндельных узлов металлорежущих станков: учеб,
пособие / А.В. Шестернинов. - Ульяновск: УлГТУ, 2006. — 96 с.
15. СТО-13-2011. Студенческие работы. Общие требования к оформле-
нию. Введ. 2011 - 10 - 01. - Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2011. - 32 с.
16. Металлорежущие станки 2006: Номенклатурный каталог/ - Москва:
Каталог, 2006. - 154 с.
17. Металлорежущие станки: учебник для вузов / В.Д. Ефремов [и др.]. -
Старый Оскол: ТНТ, 2010. - 696 с.
18. Обработка металлов резанием; справочник технолога /под ред.
А.А. Панова. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Машиностроение, 2004. -
784 с.
20. Роботизированные технологические комплексы и гибкие производ-
ственные системы в машиностроении; альбом схем и чертежей /под общ. ред.
Ю.М. Соломенцева. - Москва: Машиностроение, 1989. — 192 с.
19. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: спра-
вочник-учебник; в 3 т. Т.2 /под общ. ред. А. С. Проникова. - Москва: Изд-во
МГТУ им. Н.Э. Баумана; Машиностроение, 2000. - 320 с.
21. Станочное оборудование машиностроительных производств: учебник
для вузов: в 2 ч. 4.2 / А.М. Гаврилин [и др.]. - Старый Оскол: ТНТ, 2012. -
416 с.
22
22. Тарзиманов, Г.А. Проектирование металлорежущих стан-
ков / Г.А. Тарзиманов. - Москва: Машиностроение, 1980. - 288 с.
23. Технологичность конструкции изделия: справочник /Ю.Д. Амиров [и
др.];- 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: Машинстроение, 1990. - 778 с.
23
Приложение I
Форма кафедрального задания
Липецкий государственный технический университет
Кафедра технологии машиностроения
ЗАДАНИЕ
для курсового проекта по дисциплине
«Проектирование станочного оборудования»
Студенту Иванову А.И. Группы КТМ 11-1
ТЕМА ПРОЕКТА
Спроектировать (модернизировать) многоцелевой станок горизон-
тальной компоновки для обработки корпусных деталей
Основной параметр: размеры стола-спутника 500 х 500
Для обработки: деталей из чугуна, стали, цветных металлов и их сплавов
Инструментом: твердосплавным н быстрорежущим
24
Окончание приложения 1
ОБЪЁМ РАБОТЫ
1. Выбор предельных режимов резания с учетом припусков на обработку, свойств об-
рабатываемого материала и материала режущего инструмента.
2. Определение (уточнение) основных технических характеристик станка.
3. Анализ конструкций станков-аналогов и их характеристик.
4. Синтез и анализ возможных схем компоновок. Выбор оптимальной компоновки.
5. Кинематический расчёт с построением структурных сеток и графиков частот вра-
щения валов цепи главного движения или механизма подач, подбор чисел зубьев зубчатых
колес, диаметров шкивов и т.д.
6. Выбор кинематической схемы с указанием типов приводов главного движения и
движений подач, гидро- и электросхем.
7. Расчёт основных механизмов станка:
а) коробка скоростей (диапазонов) привода главного движения;
б) шпиндельный узел;
в) привод подач;
г) -.......
8. Разработка конструкции станка:
а) результаты синтеза и анализа возможных компоновок проектируемого станка;
б) конструктивно-компоновочная схема оборудования станочного модуля;
в) общий вид станка с технической характеристикой;
г) кинематическая схема станка или гидросхема станка;
д) привод главного движения (коробка скоростей или диапазонов, гидропривод, узел
гитары сменных зубчатых колес, шпиндельный узел и др.);
г) привод движения подач (коробка подач, механизмы суппорта или стола и др.).
9. Пояснительная записка к курсовому проекту с последовательным изложением всего
объема выполненных работ с приведением схем, эскизов, графиков, эпюр, диаграмм и др. по
каждому разделу записки согласно заданию.
Руководитель проектирования
ученая степень, ученое званиеподпись, дата фамилия, инициалы
Задание выдано « »20,..г.
Срок сдачн проекта « »20...г.
25
Приложение 2
Календарный план — график выполнения проекта
Содержание работ Неделя семестра Балл
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Подбор и изучение литератур- ных источников X 5
Определение основных техни- ческих характеристик X X 10
Синтез компоновок, анализ аналогов и выбор базовой мо- дели X 15
Лист 1 X X 25
Расчеты структуры привода главного даижеиия X 35
Лист 2 X X 45
Проектирование шпиндельного узла X 55
Проектирование привода подач X 65
Лист 3 X X 80
Описание спроектированного оборудования X 85
Оформление записки и провер- ка её руководителем X X 95
Защита проекта X 100
26
Приложение 3
Форма титульного листа
Липецкий государственный технический университет
Кафедра технологии машиностроения
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по проектированию станочного оборудования
Расчётно-пояснительная записка
Проект многоцелевого станка горизонтальной компоновки для обработки
корпусных деталей
Студент ________________
подпись, датафамилия, инициалы
Группа
Руководитель
ученая степень, ученое звание подпись, датафамилия, инициалы
Липецк 20...г.
27
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к курсовому проектированию по дисциплине
«Проектирование станочного оборудования»
Составитель Багров Борис Михайлович
Редактор Попова О.И.
Подписано в печать . Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная.
Ризография. Объем 1,8 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №.
Издательство Липецкого государственного технического университета.
Полиграфическое подразделение Издательства ЛГТУ.398600 Липецк, ул. Мос-
ковская, 30.
28