Методические указания к выполнению курсового проекта
Скачать 1.33 Mb.
|
Критерий оценки защиты курсового проекта по дисциплине «Технологическая оснастка»
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ «ВЕРХНЕТУРИНСКИЙ МЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ» МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА»
2013 год Содержание
Введение Курсовой проект является завершающим этапом в изучении дисциплины «Технологическая оснастка» и представляет собой комплекс вопросов, самостоятельно решаемых студентами и направленных на углубленное изучение основных разделов программы. Цель курсового проектирования – систематизировать и закрепить знания, развить способности к самостоятельной работе, научить студентов приобрести опыт применять знания в решении конкретных задач по выбору технологической оснастки, ее расчету и проектированию. Темой курсового проекта является проектирование специального механизированного приспособления на конкретную технологическую операцию. 1. Объем и содержание курсового проекта Курсовой проект состоит из текстовой и графической части. Текстовые документы, включают:
Пояснительная записка объёмом не более 30 страниц машинописного текста выполняется на одной стороне листа писчей бумаги формата А4. Пояснительная записка пишется от руки чёрной пастой или чернилами, чётко, аккуратно, полными словами, без сокращений, за исключением тех случаев, что установлены ГОСТами 2.316-68 и 3.1702-79. Допускается печать на компьютере шрифтом 14 Times New Roman с 1,5 интервалом или с использованием программы Компас. Условные обозначения механических, химических, математических и других величин должны быть тождественны во всех разделах записки, и соответствовать стандартам. Полный перечень требований оформления записки должны соответствовать ГОСТ 2.105-95. Графическая часть объемом 1,5 – 2 листа формата А1:
Чертеж приспособления выполняется на первом листе. Чертеж должен содержать необходимое количество видов, разрезов, сечений, технические требования и технические характеристики проектируемого приспособления. Совместно с чертежом приспособления изображается силовой привод приспособления (встроенный или внешний), параметры которого даются в технических требованиях на приспособление. На втором листе располагают чертежи деталей приспособления, которые должны содержать технические требования (марку материала, массу, твёрдость, вес, размеры и их точность, точность формы и расположения, а также шероховатость поверхностей и т.д.). Следует учесть, что степень точности изготовления поверхностей детали должна быть указана в соответствии с ГОСТ 25348-82. Устаревшие обозначения шероховатости поверхности заменить предпочтительными по ГОСТу 2.309-73 с учетом изменения №3. Оформление текстовой и графической документации должно соответствовать Стандарту предприятия СТП «ВТМТ» 2009 [14]. Тема курсового проекта: Спроектировать приспособление для обработки детали на заданную операцию. При проектировании приспособлений необходимо соблюсти следующие условия: - привод должен быть механизированным; - приспособление проектируется для обработки деталей в условиях крупно - серийного и массового производства. При разработке заданий на курсовое проектирование учтены вопросы, стоящие перед студентами при дипломном проектировании. Задания на курсовой проект индивидуальны и разнообразны по содержанию, но примерно одинаковые по сложности. Они выдаются каждому студенту по прилагаемой форме на специальном бланке и вкладываются в курсовой проект перед пояснительной запиской. Варианты операций, для которых проектируется приспособление:
2. Структура пояснительной записки Титульный лист (стандартная форма) Бланк задания (стандартная форма) Чертёж детали (сложить до формата А 4, если выполнен на формате размера А3) Содержание Введение Общая часть Технологическая часть Конструкторско-расчетная часть Техника безопасности при эксплуатации приспособления Список используемой литературы и Интернет-ресурсов Приложения 3. Календарный план выполнения курсового проекта Таблица 1 - Календарный план выполнения курсового проекта по дисциплине «Технологическая оснастка»
4. Методические указания по выполнению отдельных разделов пояснительной записки Введение Введение должно быть увязано с темой содержания курсового проекта. Введение отражает основные направления в проектировании приспособлений, предпосылки создания различных видов приспособлений. Необходимо отразить соответствие проектируемого приспособления типу производства, в котором оно будет применяться, экономическую целесообразность различных видов применяемых приспособлений. Материал раздела должен быть изложен с указанием взаимосвязи изучаемого предмета с другими предметами общетехнического и специального цикла – технологии машиностроения, технологического оборудования, процессами формообразования, современные требования к станочным приспособлениям и т.д. 4.1 Общая часть 4.1.1 Назначение, устройство, принцип работы приспособления В данном разделе необходимо раскрыть назначение, устройство и принцип действия приспособления. Для этого, укажите: для какой операции проектируется приспособление; число деталей, устанавливаемых в приспособлении; габаритные размеры детали. Пример: «Специальное приспособление используется при выполнении многошпиндельной токарной обработки наружной цилиндрической поверхности; для установки одной детали «Втулка» с габаритными размерами 85х110 мм, при обточке верха Ø65h12, заготовка базируется по отверстию Ø42 мм и торцовую поверхность. При обработке выдерживаем размеры Ø65-0,12. Схема приспособления включает схему расположения установочных элементов, схему сил зажима заготовки и передачу усилия зажима от силового привода. Также укажите химический состав и механические свойства материала заготовки. 4.1.2 Проверка условия возможности перемещения заготовки При проверке определите условие возможности перемещения заготовки в приспособлении по шести степеням свободы в соответствии с ГОСТ 21495-76, для этого необходимо: − установить тип детали, − выбрать соответствующую данному типу схему базирования заготовки; − установить базовые поверхности детали, назначить установочную, направляющую и опорную технологические базы; − выполнить (выбрать) схему установки детали в приспособлении, установить соответствующую данной схеме теоретическую схему базирования; − вычертить данную схему в расчетно-пояснительной записке, обозначить установочные точки, проанализировать, какая точка лишает какой степени свободы. 4.1.3 Расчет погрешности базирования и установки В учебных целях суммарную погрешность приспособления допускается определять по упрощенной формуле. Допуск на размер обрабатываемой заготовки определяется по ГОСТ 25348-82. Погрешность базирования, установки и закрепления детали определяется, в зависимости от схемы ее установки в приспособлении. Результатом выполнения данного пункта является численное значение суммарной погрешности приспособления в миллиметрах. Точность деталей машин характеризуется:
При проектировании технологических процессов необходимо знать величины ожидаемых погрешностей обработки на отдельных операциях. Для обеспечения точности обработки необходимо рассчитать точность приспособления на каждой операции. При расчете необходимо учитывать, что сумма всех погрешностей определяется по формуле: Σ ε = К εу + εб + εобр + [ε]пр, мкм [1] при расчёте необходимо выполнить условие Σ ε ≤ δ, тогда [ε] пр ≤ δ - ( К εу + εб + εобр), [2] где [ε]пр - погрешность допустимая для данного приспособления и вызывается неточностью его изготовления и эксплуатации, мкм; δ - допуск на размер детали, мкм [9, с. 63]; К = 0,8…0,85 – коэффициент уменьшения, вследствие того, что действительные размеры установочной базы редко равны предельным, размерам; εб - погрешность базирования при выполнении данной операции, мкм [Приложение А*., с. 18, т. А.6]; εу - погрешность установки, возникающая под действием сил резания и сил зажима, мкм [Приложение А., с. 16, т. А. 2 - 5]; εобр - погрешность обработки детали на данной операции (εобр = К´· ω), мкм; К´ = 0,6…0,8 – коэффициент уменьшения, который учитывает изменение табличных данных; ω - табличное значение средней экономической точности обработки, мкм [Приложение А., с. 16, т. А.1]. Если [ε]пр - получается положительной величиной, значит условие выполнено, если отрицательной, тогда: либо изменяем схему базирования заготовки, либо ужесточаем допуск базовой поверхности или базисного размера. В расчетах даются ссылки * на приложения к Методическим указаниям по курсовому проекту. 4.2. Технологическая часть 4.2.1 Расчёт режимов резания Расчет режимов резания производится на одну операцию техпроцесса, - на которую проектируется приспособление. При определении режимов необходимо определять силовые зависимости, по которым, в дальнейшем определяется усилие зажима заготовки в приспособлении. Для токарных операций это обычно Pz и Px, для сверлильных – Po, для фрезерных – горизонтальная и вертикальная составляющие сил резания Ph и Pv, или Pz и Py. Если в качестве исходных данных используется момент сопротивления резанию, следует использовать соответствующие формулы. При некоторых видах обработки отсутствуют данные по силовым зависимостям. В этом случае следует пользоваться формулами для определения мощности резания, с последующим пересчетом сил из мощности при известной скорости резания. Расчет режимов следует производить по эмпирическим формулам. Определяем основное технологическое время. Принятые режимы резания должен полностью удовлетворять технологическим требованиям в отношении заданной шероховатости поверхности и точности обработки. Полученные значения режимов резания заносятся в соответствующие графы таблиц в картах технологических наладок. Назначение элементов режимов резания производится в следующем порядке: 4.2.1.1 Выбор режущего инструмента В зависимости от материала заготовки выбираем марку материала режущей части инструмента [4, с.115, т. 2; 3]. Выбираем тип режущего инструмента, перечерчиваем в тетрадь, выписываем обозначения по ГОСТ с указа-нием индекса: резцы [4, с.119, т. 4-39]; [5, с.239, т. 1÷24]; свёрла [4, с. 137, т. 40÷46]; [5, с.269,т.25÷31]; зенкеры [4,с.153, т. 47÷48]; фрезы [4, с. 174, т. 65÷108];[5,с. 277,т. 32÷48]; 4.2.1.2 Выбор оборудования При выборе оборудования обратите внимание на размеры заготовки. Запишите обозначение станка и выпишите техническую характеристику станка [4, с. 5, т.2 ÷ 49] или [Приложение К, с. 42, т. К1 – К5]. 4.2.1.3 Глубина резания При черновой обработке назначают по возможности максимальную глубину резания, при чистовой обработке – в зависимости от требований точности и шероховатости обработанной поверхности: токарная обработка [4, с. 265]; сверление t = D/2, мм (D – диаметр сверла); фрезерование [4, с. 282]; 4.2.1.4 Стойкость инструмента Значение стойкости инструмента, как правило, оказывает влияние на скорость резания и, соответственно на силовые зависимости. Значение стойкости присутствует в большинстве эмпирических формул определения скорости резания. 4.2.1.5 Подача Назначаем по таблицам подачу: токарная обработка [4, с. 265, т. 11÷16]; сверление, зенкерование, развертывание [4,с. 277, т. 25÷27]; фрезерование [4, с. 282, т. 33÷38]; 4.2.1.6 Скорость резания Скорость резания определяется аналитически по эмпирическим формулам теории резания. Соответствие условий, при которых рассчитывается скорость и реальных условий обработки устанавливается поправочными коэффициентами. Значение коэффициентов и показателей степени приведены в соответствующих таблицах справочников. Определяем расчётную скорость резания Vp, м/мин.: токарная обработка [4, с. 268, т. 17÷22]; сверление [4. с. 278, т. 28]; фрезерование [4, с. 286, т. 39]; 4.2.1.7 Частота вращения шпинделя станка и действительная скорость резания Частота вращения шпинделя показывает зависимость между скоростью резания и числом оборотов шпинделя, устанавливается в коробке скоростей металлорежущего оборудования. Так как значительная часть технологического оборудования имеет фиксированное число оборотов, действительная скорость резания может отличаться от расчетной. Определяем расчётную частоту вращения np= 1000 Vp/( π D), мин -1 [3] где Vp- расчётная скорость резания, м/мин; D - диаметр обрабатываемой поверхности (режущего инструмента), мм. Если есть паспорт станка, то принимаем ближайшее наименьшее значение частоты вращения станка nст. Если данных паспорта станка нет, то корректируем частоту вращения [6, с. 80] для этого:
φр z I = nст.max/ nст.min [4] 2. Уточняем значение знаменателя станка [6, с.81,т.3.30]. 3. Определяем значение знаменателя станка, соответствующее расчётам φр z -1= n р / n ст. min [5] где nр - расчетная частота вращения станка, n ст. max; n ст. min - максимальное и минимальное значение частоты вращения шпинделя станка соответственно. Значение φст z - 1 принимаем по таблице (ближайшее меньшее) [6, с.81,т.3.30] и определяем частоту вращения станка, n ст. пр = φр z-1 n ст. min [6] Определяем фактическую скорость резания Vф= π D n ст. пр /1000 [7] Эта скорость и принимается для всех дальнейших расчетов. 4.2.1.8 Силовые зависимости Значение сил резания определяется по литературе [4, 6, 10] в соответствующих разделах. Совместно с силовыми зависимостями, как правило, определяется мощность резания. По мощности резания дают заключение о возможности обработки детали на данном станке с данными режимами. Если мощность резания не превышает эффективной мощности станка, обработка считается возможной. Допускается кратковременное превышение мощности резания над эффективной мощностью станка, но не более чем на 25%. В противном случае обработка считается невозможной, необходимо пересчитать режимы резания в сторону их уменьшения. На отдельных станках, например токарных и сверлильных, заключение о возможности обработки дается и по другому признаку – сравнивается значение осевой силы при точении или сверлении и соответствующего параметра в паспорте станка (усилие подачи суппорта). По этому признаку превышение расчетного усилия над паспортными данными не допускается. Определяем составляющую силы резания Рz , Н или момент резания Мр, Н· м: токарная обработка [4,с.271,т.22÷23], сверление [4,с.277,т.32], фрезерование [4,с.282,т.41÷42]. Определяем мощность резания N рез , Квт и сравниваем с мощностью станка Nрез< Nст: токарная обработка [4,с.271], сверление, зенкерование[4,с.280], фрезерование [4,с.290], 4.2.1.9 Основное технологическое время Основное технологическое (машинное) время - время, в течение которого происходит снятие стружки без непосредственного участия рабочего: То = (Lр.х ·i)/(s · n), мин [7] где Lр.х – длина рабочего хода инструмента, мм i - число проходов инструмента s – подача инструмента, мм/об n – частота вращения шпинделя станка (принятая), мин-1 Lр.х = l1 + l2+ l3 [8] где l1 – длина хода инструмента, мм; l2 - величина врезания и перебега [Приложение М, с. 51] l3 - дополнительная длина хода, вызванная в ряде случаев особенностями наладки и конфигурациями детали, мм. 4.2.1.10 Заполняем операционную карту и карту эскиза Условное графическое обозначение элементов приспособлений, примеры нанесения элементов приспособлений, примеры выполнения записей переходов см. Приложение Б., с. 19, т. Б1 – Б5 и в Приложении В, с. 23, т. В1 – В3. 4.3 Конструкторско-расчетная часть 4.3.1 Расчет усилия зажима заготовки Для расчета усилия зажима детали в приспособлении рассматриваются схемы закрепления детали в приспособления с различным расположением зажимающих усилий. Производится анализ различных схем зажима с учетом возможных технологических особенностей (например, попутное и встречное фрезерование). Составляется схема статического равновесия детали под действием сил резания и зажимающих сил, с учетом сил реакции опор. Составляется уравнение статического равновесия, которое решается относительно зажимающей силы Q. Последняя может быть представлена в виде наибольшей действующей силы резания (Pz, Po и др.) и передаточного отношения зажимного механизма. Допускается использование готовых схем зажима и силовых зависимостей, там, где это возможно, по литературе [1], [2], [3], [5] и соответствующих формул перевода сил резания в усилие зажима W. При этом следует учитывать нормативный коэффициент запаса, определяемый по формулам, например [1, c. 32], если полученный при расчете коэффициент будет меньше 2,5, его следует принять равным 2,5. 4.3.2 Расчет основных параметров приспособления Основным параметром приспособления, рассчитываемым в курсовом проекте, является определение теоретического усилия на штоке механизированного привода приспособления W. При известном значении усилия резания, определяется числовое значение усилия зажима заготовки W, в Ньютонах или килограммах силы. Теоретическое усилие W определяется в зависимости от усилия зажима Q и схемы зажимающего механизма. Обычно теоретическое усилие на штоке равно усилию зажима, умноженному на передаточное отношение зажимного механизма с учетом коэффициентов запаса. Передаточные отношения механизмов различного типа приведены в литературе [7]. Для выполнения расчетов необходимо:
4.3.3 Расчет параметров механизированного привода При выполнении данного пункта необходимо рассчитать диаметр пневмоцилиндра (гидроцилиндра), необходимый для создания теоретического усилия на штоке, определенного в п. 4.3.1. На этом этапе возможно выбрать, какой из приводов – пневматический или гидравлический нужно применить в проекте. Как правило, пневматические цилиндры не передают значительных усилий, вследствие чего, для получения таких усилий приходится идти на значительное увеличение диаметра поршня пневмоцилиндра, что увеличивает габариты приспособления. Обычно, если диаметр пневмоцилиндра превышает 200 мм, его заменяют на гидравлический меньшего диаметра. Применяют механизмы-усилители. При расчетах необходимо учитывать, как осуществляется зажим пневмоцилиндром – он может осуществляться при подаче воздуха в штоковую или безштоковую полость. В зависимости от того, как зажим осуществляется, применяются различные формулы определения усилия на штоке. Данные формулы представлены в литературе [1], [2], [3], [7], [11]. Формулы решаются относительно неизвестного диаметра при известном усилии W, определенном в Приложении Е. Подученный диаметр округляется до ближайшего большего стандартного значения. 4.3.4 Расчет одной детали на прочность При реальном проектировании оснастки производится прочностной расчет всех нагруженных деталей приспособления. В курсовом проектировании производится прочностной расчет одной-двух деталей на разрыв или на плоский изгиб (обычно штоки привода или рычаги патронов тисков и рычажных механизмов). Расчет производится по литературе [2] или по Приложению Л. При конструировании приспособления, следует учитывать величину опорных поверхностей установочных элементов и условия работы. При чистовой обработке деталей машин установочная базовая поверхность не должна повреждаться, т.е. сила закрепления на поверхность изделия не должна превосходить допускаемого напряжения на смятие для материала изделия. 4.4 Методика выполнения графических документов курсового проекта 4.4.1 Сборочный чертеж Сборочный чертеж - документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки и контроля (ГОСТ 2.102-68(1995)). Каждый сборочный чертеж сопровождают спецификацией. Правила оформления сборочных чертежей устанавливает ГОСТ 2.109-73 (2001) Сборочный чертеж должен содержать: − изображение сборочной единицы, дающее представление о расположении и взаимной связи составных частей, соединяемых по данному чертежу; − сведения, обеспечивающие возможность сборки и контроля сборочной единицы; − размеры, предельные отклонения и другие параметры и требования, которые должны быть проконтролированы или выполнены по сборочному чертежу; − указания о характере сопряжения и методах его осуществления, если точность сопряжения обеспечивается при сборке (подбор деталей, их пригонка и т. д.); − указания о способе выполнения неразъемных соединений (сварных, паяных и др.); − номера позиций составных частей, входящих в изделие; − основные характеристики изделия; − габаритные размеры, определяющие предельные внешние или внутренние очертания изделия; − установочные размеры, по которым изделие устанавливается на месте монтажа; − присоединительные размеры, по которым изделие присоединяется к другим изделиям; − необходимые справочные размеры. При изображении изделия на сборочном чертеже кроме видов, могут применяться разрезы и сечения, поясняющие форму и расположение деталей, входящих в изделие. Правила выполнения изображений (видов, разрезов, сечений) на сборочных чертежах как правило, аналогичны с правилами изоб-ражений деталей. Рекомендации при выполнении компоновки сборочного чертежа приспособления. На сборочном чертеже изображения располагают в проекционной связи, что облегчает чтение чертежа. Отдельные изображения могут размещаться на свободном месте поля чертежа. Основная надпись сборочного чертежа выполняется по ГОСТ 2.104-2006. Сборочный чертеж имеет то же наименование, которое записано в спецификации. Обозначения | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
айдите в Приложении Г, справочниках, учебниках получившуюся схему действия сил и выпишите формулу. Если подобной схемы нет, составьте уравнение сил самостоятельно. Определите силу зажима детали (обратите внимание на единицы измерения). При определении силы зажима введите в формулу коэффициент запаса (К), коэффициенты трения (f) [Приложение Д, с. 30]. Определите силу создаваемую приводом.Похожие:
 | Приведены варианты заданий и методические указания к выполнению курсового проекта |  | Изыскание и основы проектирования автомобильных дорог. Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов специальности... |
| Рассматриваются вопросы, связанные с условиями и порядком выполнения курсового проекта. Даны общие требования к курсовому проекту,... | | Методические указания предназначены для студентов четвёртого курса специальности 230401 Информационные системы (по отраслям) и составлены... |
| Цель курсового проекта – привить практические навыки по планированию, проектированию и расчету технологических процессов производства... | | Пример выполнения пояснительной записки курсового проекта на тему: «Проект участка автомобильной дороги IV технической категории... |
| Методические указания к выполнению курсового проекта по учебной дисциплине ”Управленческие решения“ | | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Методические указания к курсовому проекту разработаны на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего... | | Методические указания предназначены для выполнения курсового проекта №1 по дисциплине «Архитектура гражданских и промышленных зданий... |