Цель и задачи курсового проектирования

Цель и задачи курсового проектирования

Курсовой проект (КП) по дисциплинам " Оборудование автоматизированного производства", " Расчет и конструирование станков" является завершающим этапом изучения соответствующих дисциплин. Эта творческая работа позволяет студенту развить ранее приобретенные конструкторские навыки, овладеть общей методикой проектирования станков, пополнить знания в конкретной области станкостроения. Курсовое проектирование предполагает максимум самостоятельности студентов в рассмотрении всех задач и принятии эффективных решений.

Успешное выполнение КП невозможно без углубленного изучения вопросов, относящихся ко всему металлорежущему станку.

В соответствии с этим основными задачами проектирования являются:

выработка ответственности за самостоятельно принимаемые решения. Проектирование должно быть основано на максимальном использовании последних оригинальных технических решений. Всякое решение должно иметь обоснование;

грамотное и корректное использование при проектировании ГОСТов, ОСТов, нормалей и типовых конструкций;

квалифицированное применение полученных знаний по дисциплинам: сопротивление материалов, теория механизмов и машин, детали машин, основы конструирования, материаловедение, взаимозаменяемость, стандартизация итехнические измерения, теория резания, конструирование и расчет САПР станков и станочных комплексов.

Курсовое проектирование также служит подготовительным этапом и дипломному проектированию;

закрепление и углубление навыков работа на ЭВМ;

развитие умения графического представления полученных решений;

приобретение навыков публичной защити своей работы.

Задача руководителя КП заключается в ориентировании работы студента, но не в подмене его при решении конкретно поставленных вопросов расчета и конструирования. Руководитель следит также за тем, чтобы работа над КП выполнялась в срок в соответствии с графиком и была окончена к установленному сроку. Студент несет полную ответственность за принятые в КП конструктивные решения, правильность и точность расчетов, соответствия ГОСТам графического оформления и пояснительной записки.

Тематика курсовых проектов

Одним из основных направлений развития современного станкостроения является создание универсального металлообрабатывающего оборудования на базе стандартных и унифицированных узлов и станков с ЧПУ, в том числе многоцелевых станков [1, 2, 4, 5, 6]. Учитывая это положение, тематика курсового проектирования предусматривает проектирование привода или станка в целом, или его целевых узлов заданного технологического назначения.

В отдельных случаях темы КП могут быть связаны с научно-исследо-вательскими работами кафедры или назначаться по заданию промышленных предприятий. Выполнение реальных КП может быть поручено только хорошо успевающим студентам или имеющим опыт конструкторской работы. Возможна выдача комплексных проектов, рассчитанных на 2-х…3-х студентов, но с четким распределением объема работы между ними.

Количество оригинальных тем определяется уровнем подготовка студентов и устанавливается руководителем курсового проектирования.

3 Объем и содержание курсового проекта

КП включает в себя две взаимосвязанные части: графическую и расчетную. Объем графической части составляет 3…4 лиcта формата А1, выполненных в соответствии с ГОСТ 2.301-68, 2.312-84, 2.401-68, 2.701-84, 2.797-81. Содержание зависит от темы проекта, в общем случае графическая часть должна содержать кинематическую схему станка (I лист), чертежи общего вида станка (если темой является проектирование станка) и узла, являющегося предметом основной разработки (1…2 листа), чертеж оригинальной детали или механизма управления (I лист). Все чертежи должны иметь количество видов, разрезов и сечений, достаточное для полного понимания конструкции. Расчетно-пояснительная записка должна иметь объем 40…50 страниц рукописного текста формата II ГОСТ 2.105-79, включая приложения.

Разделы пояснительной записки компонуются в следующем порядке:

Титульный лист.

Задание.

Содержание.

1 Введение.

2Техническое задание.

3 Обоснование технической характеристики проектируемого станка, (узла).

4 Кинематический расчет приводов.

5 Прочностной расчет приводов, узлов и деталей.

6 Разработка компоновки станка.

7 Проектирование и расчет системы управления.

8 Проектирование и расчет системы смазки.

9 Техника безопасности на проектируемом станке.

10 Список использованной литературы.

11 Спецификация.

12 Приложения.

В зависимости от особенностей задания отдельные разделы, допускается объединять или исключать, а также вводить новые. Изменение объема или содержания КП обязательно согласуется с руководителем курсового проектирования.

Применение стандартов при проектировании станков

Стандартизацией охвачено большинство основных параметров МС, МРС, размерные ряды узлов, деталей и их элементы (двигатели, подшипники, валы, зубчатые колеса, крепежные изделия, концы шпинделей и т.д.). Принципы стандартизации распространяются и на проектно-конструк-торскую документацию. ЕСКД устанавливает единый порядок разработки оформления чертежей и текстовой документации.

Соблюдение стандартов (С) является законом не только для инженеров и конструкторов, но и для каждого студента. Большая часть С, полезных для курсового проектирования, приведена в литературе [7, 8, 9, 28, 53, 63].

При необходимости для поиска нужного С можно воспользоваться справочной литературой [20, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 34, 44, 48, 66].

В ходе курсового проектирования следует стремиться к сокращению применяемых типоразмеров деталей, материалов, видов термической обработки, к использованию в конструкции ранее разработанных деталей и узлов из других МРС. Количество оригинальных деталей должно быть сведено к минимуму, что позволит сократить время курсового проектирования и повысить качество КП.

Введение

Во введении расчетно-пояснительной записки к КП дается краткое описание назначения, области применения и специфических особенностей станка или его узлов. Итогом введения должна быть обобщенная формулировка требований, предъявляемых к проектируемому станку или узлу. Обоснование актуальности проектирования станка или узла, формулирование задач проектирования. Положения, включенные во введение, должны базироваться на обзоре литературы по теме КП. Литература по КП может быть двух родов:

1) по общим вопросам, относящимся к станкам любого типа;

2) специальная - по станкам данной группы и типа, а также по их отдельным узлам и деталям.

В качестве литературы первого рода пригодны все учебники и монографии основоположников станкостроения: Н. С. Ачеркана, И. Н. Кучера,

В. Э. Пуша, Н. С. Колева, Д. А. Локтева и др. [1, 22, 23, 33, 39, 44, 49]. Необходимо также использовать справочные издания и нормативные документы - ГОСТы, нормали, руководящие технические материалы (РТМ), в которых освещены вопросы конструирования деталей машин любого назначения, в том числе и МРС.

К литературе второго рода относятся справочники, стандарты и другие источники только по МРС, технические описания (чертежи, расчеты), паспорта, каталоги и альбомы конструкций станков, узлов и механизмов. Без специальной литературы невозможно полноценно выполнить КП. В то же время не следует бездумно копировать существующие решения. Литература должна бать лишь базой для принятия собственных творческих решений.

При анализе существующих конструктивных решений целесообразно вычленять главное - принцип решения - и сопоставлять его с заданием. В расчетно-пояснительной записке в ссылках на литературу и выдержках на различные источники следует приводить самую суть, не допуская общих фраз и всем известных положений.

Полезно перед началом работы над КП ознакомиться с общей методологией проектирований [5, 6, 7, 8, 9, 18, 19], где изложены общие принципы решения технических задач.

Во введении расчетно-пояснительной записки к КП дается краткая библиографическая справка по прототипам проектируемого станка или узлам. Освещаются вопросы основных направлений развития станкостроения, автоматизации и механизации.

3.2 Техническое задание

Техническое задание оформляет в соответствия с общими требованиями к текстовым и конструкторским документам по ГОСТ 2.105-68 и ГОСТ 15.001-88. При его составлении студент разрабатывает разделы, предусмотренные ОСТ 2 Н02-1-73.

3.2.1. Предлагает условное обозначение станка, дает краткую характеристику области его применения, общую характеристику объекта, на котором планируется использовать станок.

3.2.2. Наименование документа, на основании которого разрабатывается станок, наименование иусловное обозначение темы разработки.

3.2.3. Формирует эксплуатационное и функциональное назначение и перспективность проектируемого станка.

3.2.4. Обосновывает необходимость проведения разработки станка в целом или отдельных его узлов.

3.2.5. Формулирует требования и нормы, определяющие показатели качества и эксплуатационные характеристики станка с учетом действующих стандартов и норм.

3.2.6. Обосновывает экономическую эффективность и срок окупаемости затрат на разработку станка. Определяет годовую потребность в станке, приводит экономические преимущества разрабатываемого станка по сравнению с лучшими отечественными и зарубежными образцами.

3.2.7. Намечает стадии разработки и этапы работ, ориентируясь на ОСТ Н02-3-76 (ГОСТ 2.103-68).

3.2.8. Перечисляет перечень конструкторских документов, подлежащих согласованию, утверждению и защите на отдельных стадиях разработки в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД.

3.2.9. Оговаривает мероприятия по технике безопасности, промсанитарии и эргономике, (ОБЖД), охране окружающей среды, которые должны найти свое отражение в проектируемом станке.

Расчет корпусных деталей

Руководствуясь тем, что материалом корпусных, деталей является чугун, проектирование и расчет базовых деталей сводится и обоснованию их конструктивных форм и размеров исходя из служебного назначения станка и конкретной корпусной детали, габаритов обрабатываемой детали и требований эргономики.

Определяют минимальную толщину стенки литых корпусных деталей, используя выражение:

, мм [20, 28, 62].

Проверяют полученное значение по коэффициенту трещинообразования при отливке чугунных деталей:

[62].

Расчеты корпусных деталей на жесткость выполняют в тех случаях, когда проверяется выполнениетребований ГОСТ по жесткости при поисках рациональных сечений для уменьшения металлоемкости.

Охрана окружающей среды

3.10.1 Обеспечивают энергосберегающие мероприятия при эксплуатации металлообрабатывающего оборудования.

3.10.2 Предусматривают необходимые условия для хранения и правильного использования ГСМ, а также использованной ветоши.

Список литературы

Список литературы и ссылки на него в пояснительной записке выполняют в соответствии с ГОСТ 7.32-81. Список литературы включают в содержание документа.

Основополагающим требованием к списку литературы является наличие ссылок на нее в тексте пояснительной записки. Список литературы отражает то, насколько студент овладел новейшими знаниями в соответствии с темой курсового проекта.

Спецификация

Спецификацию составляют на отдельных листах по форме, установленной ГОСТ 2.108-68 и вносят в расчетно-пояснителъную записку. Она включает разделы, которые располагают в следующей последовательности: документация, комплексы, сборочные единицы, детали, стандартные изделия, прочие изделия, материалы, комплекты.

Наличие тех или иных разделов определяется составом специфицируемого изделия. Наименование каждого раздела указывают в виде заголовка в графе " Наименование" и подчеркивают. В учебных проектах в раздел " Документация" вносят сборочные чертежи и расчетно-пояснительную записку.

В раздел " Сборочные единицы" вносят узлы приводов и прочие узлы станка, которые могут быть собраны отдельно и на которые предполагается представить сборочный чертеж (например, шариковая винтовая передача, сварной узел, специальный гидроцилиндр и т.п.).

В раздел " Детали" вносят оригинальные детали, входящие в сборочный чертеж. Детали, входящие в мелкие сборочные единицы, в эту спецификацию не включают. Например, деталь масляного насоса, электромагнитной или фрикционной муфты и.т.п. В начале записывают корпусные детали, затем шпиндели, валы, шестерни, рычаги, крышки, втулки, оси и т.д.

В раздел " Стандартные изделия" записывают изделия, предусмотренные государственными и отраслевыми стандартами. В пределах каждой группы в алфавитном порядке приводят наименования изделий, а в пределах каждого наименования – изделия в порядке возрастания их основных параметров или размеров.

В разделе " Прочие изделия" перечисляют изделия, применяемые по техническим условиям, каталогам, прейскурантам (за исключением 018КДОРМШХ изделий).

В разделе " Материалы" показывают все материалы, применяемые в специфицируемом изделии и применяемые без рабочих чертежей.

Обозначение сборочных единиц и деталей составляют по аналогии с обозначением сборочного чертежа с указанием соответствующей сборочной единицы или детали и вносят в графу " Обозначение".

Обозначения стандартных и прочих изделий вносят в графу " Наименование". В этой же графе указывается обозначение ГОСТа или нормали.

Спецификацию, выполненную на отдельных листах формата А4, помещают в конце пояснительной записки после списка литературы.

Приложения

В приложении помещают распечатки результатов расчетов, проведенных с использованием ЭВМ и прочую дополнительную информацию, относящуюся к теме КП. Приложение оформляют в следующем порядке: спецификация, распечатки расчетов, проведенных на ЭВМ, прочая дополнительная информация.

Подготовка и защита курсового проекта

Защита курсового проекта является не только формальным актом отчета о проделанной работе, но и представляет один из важнейших элементов учебного процесса, позволяющего оценить как общий уровень подготовки студента, так и его эрудицию в конкретной области знаний.

Студента допускают к защите КП после подписи руководителем всех листов графической части и расчетно-пояснительной записки. Защита КП проводится публично перёд комиссией, состоящей из руководителя и студентов-сокурсников, которые могут задавать вопросы,

В случае неудовлетворительного выполнения КП его защита проводится перед комиссией, сформированной из руководителя и других преподавателей кафедры в составе из трех человек. По результатам защиты проекта члены комиссии устанавливают дифференцированную оценку проекта.

К защите студент должен подготовить доклад, раскрывающий главную задачу проекта, самостоятельно принятые технические решения и их обоснование. Предпочтение отдается освещению оригинальных элементов проекта.

Для доклада студенту отводится 5…7 минут. После доклада студент обязан ответить на вопросы, задаваемые как по содержанию КП, так и из области специальных дисциплин.

При оценке КП учитывается грамотность и самостоятельность принятых технических решений, качество выполнения графической части, ясность и лаконичность доклада и ответов на вопросы членов комиссия.

Список литературы

Общие вопросы конструирования

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. – М.: Машиностроение, 1979.-.Т.I. – 728 с. То же, Т.2 - 559 с. То же, Т.3. – 557 с.

2. Бейзельман Р.Д. и др. Подшипники качения: Справочник. – М.: Машиностроение, 1975. – 572 с, – 574 с.

3. Валы и оси. Конструирование и расчет./С.В. Серенсен и др. – М.: Машиностроение, 1970. – 319с.

4. Воробьев И.И. Ременные передачи. – М.: Машиностроение, 1979. – 168 с.

5. Детали машин. Атлас конструкций /Под ред. Д.Н. Решетова, – М.: Машиностроение, 1983. – 464 с.

6. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 1978.- 352 с.; 1985. – 416 с.

7. Зубчатые передачи: Справочник. Е.Г. Гинзбург, Н.Ф. Голованов, Н.Б. Фирун, Н.Т. Халебский. Под общ. ред. Е.Г. Гинзбурга. – Л.: Машиностроение, 1980. – 416 с.

8. Орлов П.И. Основы конструирования. – М.: Машиностроение, 1977. –?. с.

9. Подшипники качения: Справочник-каталог /Под ред. В.Н.Нарышкина и Р.В.Коросташевского. – М.: Машиностроение, 1984. – 280 с.

10. Поляков В.С., Бараш.Н.Д., Ряховский О.Я. Справочник по муфтам /Под ред. В.С.Полякова. –Л.: Машиностроение; 1979. – 344 с.

11. Поляков. В.С., -Барабаш И.Д. Муфты.-М.: Машиностроение, 1973. – 336 с.

12. Пронин А.Б. Клиноременные и фрикционные передачи и вариаторы. – М.: Машиностроение, Машгиз. 1960. –?. с.

13. Расчет и проектирование деталей машин. /Под ред. Г.Б. Столбина и К.П.Жукова. – М.: Высш. школа, 1978. – 243 с.

14. Расчет и проектирование деталей машин./Под ред. Г.Б. Столбина и К.П. Жукова. – М.: Высш. Школа, 1978. – 243 с.

15. Решетов Д.Н. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1975. – 665 с.

16. Решетов Д.Н. Расчет деталей машин на ЭВМ: Учеб. пособие. – М.: МВТУ, 1978. – 75 с.

17. Чернавский С.А. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие по проектированию механических передач. – М.: Машиностроение, 1984. – 558 с.

18. Чернов Л.Б. Основы методологии проектирования машин. – М.: Машиностроение, 1984. – 546 с.

Металлорежущие станки

19. Ачеркан Н.С. Металлорежущие станки.- М.: Машиностроение, 1985. Т.1- 3.

20. Бушуев В.В. Станочное оборудование автоматизированного производства. Т.1. – М.: Изд-во «Станкин», 1993. – 584 с.

21. Бушуев В.В. Станочное оборудование автоматизированного производства. Т.2. – М.: Изд-во «Станкин», 1994. – 656 с.

22. Кучер А.М., Киватицкий М. М., Покровский А. А. Металлорежущие станки. Альбом общих видов, кинематических схем и узлов. – М.-Л.: Машгиз, 1963. – 283 с.

23. Кучер А.М. Немые кинематические схемы металлорежущих станков: Альбом. – Л.: Машиностроение, 1977. – 136 с.

24. Лоскутов В.В. Сверлильные и расточные станки. – М.: Машиностроение, 1981. – 151с.

25. Металлорежущие станки. Каталог справочник. Станки токарной группы. Часть 1, 2. – М.: НИИМАШ, 1971. –? с.

26. Металлорежущие станки. Каталог справочник. Станки сверлильно-расточной группы. Часть 3. – М.: НИИМАШ, 1979. –? с.

27. Металлорежущие станки. Каталог справочник. Станки фрезерной группы. Часть 7. – М.: НИИМАШ, 1979. –? с.

28. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных М54 втузов /Под ред. В.Э. Пуша.- М.: Машиностроение, 1985. 256 с.

29. Металлорежущие станки: Учебное пособие для вузов М54 / Н.С. Колев, Л.В. Красниченко, Н.С. Никулин и др. - 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1980. – 500 с.

30. Металлорежущие станки/Под ред. В.К. Тепинкичиева. – М.: Машиностроение, 1973. – 471.

31. Многооперационные станки (Обрабатывающие центры). Ю.Д. Врагов, С.И. Игнатов, Ю.Б. Муравин, Н.В. Саввин. – М.: (Станкостроение) /НИИ информации по машиностроению). 1970. – 95 с.

32. Модзелевский А.А. Многооперационные станки. – М.: Машиностроение, 1981. – 216 с.

33. Программное управление станками. /Под ред. В.Л. Сосонкина. – М.: Машиностроение, 1981. – 398 с.

34. Станки с числовым программным управлением (специализированные)/Под ред. В.А. Лещенко.- М,: Машиностроение, 1988.- – 567 с.

Конструирование деталей и механизмов станков

35. Атлас шпиндельных узлов металлорежущих станков. Методические указания для студентов 3-4 курсов машиностроительного факультета (специальность 0501) всех форм обучения /С. В.Птицин, Г. М.Лазуткин. - Новосибирск: НЭТИ, 1985. – 37 с.

36. Детали машин. Расчет и конструирование. Справочник под ред. Н.С. Ачеркана.- М.: Машиностроение, 1968.- Т.1 - 3. т.2.- с..То же, т.З.- с.

37. Детали и механизмы металлорежущих станков. /Под ред. Д.Н. Решетова, Т.1. Общие основы конструирования, направляющие и несущие системы. – М.: Машиностроение, 1972. – 663 с.

38. То же, Т.2. Шпиндели и их опоры. Механизмы и детали приводов – 520 с.

39. Воронов А.Л., Гребенкин И.А. Коробки передач металлорежущих станков.- М.: Машиностроение, 1964. – 135 с.

40. В помощь конструктору-станкостроителю./В.И. Калинин, В.Н. Никифоров, Н.Я. Аникеев и др. – М.: Машиностроение, 1983. – 288 с.

41. Врагов Ю.Д. Анализ компоновки металлорежущих станков. – М.: Машиностроение, 1978. – 208 с.

42. Каминская В.В., Левина З.М., Решетов Д.Н. Станины и корпусные детали металлорежущих станков. – М.: Машгиз, 1960. – 363 с.

43. Камиссар А.Г. Уплатнительные устройства опор качения. – М.: Машиностроение, 1980. -? с.

44. Кучер И.М. Металлорежущие станки. Основы конструирования и расчета. – М.: Машиностроение, 1970. – 719 с.

45. Левит Г.А., Борисенко Г.А. Расчет и конструирование передач винт-гайка качения: Руководящие материалы. – М.: ЭНИМС, 1964. -? с.

46. Мамет О.П. Краткий справочник конструктора-станкостроителя. – М.: Машиностроение, 1968. – 688 с.

47. Методические рекомендации по проектированию механизмов упрааааааавления коробками скоростей и подач металлорежущих станков: Руководящий материал. – М.: НИИМАШ. 1972. -? с.

48. Проников А.С. Расчет и конструирование металлорежущих станков.- М.: Высшая школа, 1967. – 431 с.

49. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков.- М.: Машиностроение, 1977. – 392 с.

50. Рабинович А.Н., Смилявский В.И., Линевский Э.Б. Коробки скоростей металлорежущих станков.- Львов: ЛГУ, 1968. – 376 с.

51. Расчет на прчность цилиндрических зубчатых колес металлорежущих станков. – М.: ЭНИМС, 1969. -? с.

52. Свирщевский Ю.И., Макейчик Н.Н. Расчет и конструирование коробок скоростей и подач. – Минск: Вышэйшая школа, 1967. – 590 с.

53.ЛизогубВ.А. Несущие системы и шпиндельные узлы металлорежущих станков (Учебное пособие).- М.: Всесоюзный машиностроительный институт, 1977. – 124 с.

54. Орликов М.Л., Федоренко И.Г., Шишкин В.Н. Металлорежущие станки /Курсовое и дипломное проектирование, - Киев: Вища школа, 1987. – 151 с.

Дополнительная литература

55. Государственные стандарты СССР: Указатель (по состоянию на 01.01.80) В 3-х т.- М.: Изд-во стандартов, 1980. –? с.

56. ГОСТ 7634-75. Подшипники роликовые радиальные с короткими цилиндрическими роликами двухрядные с коническим отверстием.

57. ГОСТ 12.2.009-80. Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности. Введен впервые. Янв. 1981. –? с.

58. Власов А.Ф. Безопасность при работе на металлорежущих станках. – М.: Машиностроение, 1977. – 121 с.

59. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Кадунин М.А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении: Справ. Технолога машиностроителя. – М.: Машиностроение, 1976. – 288 с.

60. Машиностроительные материалы: Краткий справочник/В.М. Раскатов, В.С. Чусников, Н.Ф.Бессонова, Д.А. Вейс. – М.: Машиностроение, 1980. – 511 с.

61.Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования на металлорежущих станках. Часть I. – М.; Машиностроение, 1967. –? с.

62. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках, В 2-х частях. – М.: Машиностроение, 1974.

63. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-т./ Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1173.: - Т.1. – 656 с. Т.2. – 496с.

64. Справочник инструментальщика /И.А.Ординарцев, Г.В.Филиппов, А.Н.Шевченко и др. Под общ. ред. И.А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1987. – 846 с.

65. Харизоменов И.В. Электрооборудование и электроавтоматика металлорежущих станков.- М.: Машиностроение, 1975. – 264 с.