Материал: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технологическая оснастка» для студентов направления подготовки бакалавров. Сай В.А., Болдырев А.И
ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический
университет»
Кафедра технологии машиностроения
Методические указания
к выполнению курсового проекта
по дисциплине «Технологическая оснастка»
для студентов направления подготовки бакалавров
151900 «Конструкторско-технологическое
обеспечение машиностроительных производств»
(профиль «Технология машиностроения»)
всех форм обучения
Воронеж 2013
Составители: канд. техн. наук В.А. Сай,
канд. техн. наук А.И. Болдырев
канд. техн. наук В.В. Долгушин
канд. техн. наук В.Г. Грицюк
УДК[621.7.001.63+621.902/06+658.52.011.56.012.3](075.8)
Методические указания к выполнению курсового проекта
по дисциплине «Технологическая оснастка» для студентов направления подготовки бакалавров 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» ( профиль «Технология машиностроения») всех форм обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. В.А. Сай, А.И.Болдырев, В.В. Долгушин, В.Г. Грицюк. Воронеж, 2013. 49 с.
В методических указаниях изложены основные рекомендации и требования к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технологическая оснастка». Рассмотрены вопросы разработки технического задания на проектирование станочных приспособлений, освещена методика их расчета и проектирования. Приведен пример расчета и проектирования зажимного приспособления для выполнения фрезерной операции.
Методические
указания подготовлены в электронном
виде в текстовом редакторе MS
Word
XP
и содержатся в файле «Курсовой проект
ТО.doc».
Табл. 2. Ил. 4. Библиогр.: 11 назв.
Рецензент канд.техн. наук, доц. А.В. Перова
Ответственный за выпуск зав. кафедрой профессор
А.И. Болдырев
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
© ФГБОУ ВПО
«Воронежский государственный
технический университет», 2013
Введение
Машиностроение является основой технического перевооружения всех отраслей народного хозяйства. Требования к качеству и разнообразию продукции машиностроения, интенсивное развитие технических средств и оборудования вызывают необходимость создания, совершенствования и внедрения различных конструктивных схем технологической оснастки.
Курсовой проект по дисциплине: “Технологическая оснастка” является одной из самостоятельных работ будущего инженера. Эта работа направлена на решение конкретных задач при проектировании технологической оснастки с учётом требований передового производства.
Основной целью курсового проекта является закрепление и углубление знаний, полученных студентами во время лекционных, практических занятий и производственных практик, а также приобретение практических навыков в работе со справочной литературой, стандартами.
Проектирование специальных средств технологического оснащения является весьма трудоемкой и ответственной частью как курсового проекта по технологии машиностроения, так и любого дипломного проекта.
Номенклатура специальных средств технологического оснащения, которые должен спроектировать студент, определяется заданием на курсовое или дипломное проектирование. Однако во всех случаях их проектирование осуществляют только после разработки технологического процесса изготовления детали.
Спроектированные средства технологического оснащения должны соответствовать программе и продолжительности выпуска деталей или других изделий, типу производства и его организационно-техническим характеристикам.
Курсовой проект представляет собой технологические, конструкторские и научно-исследовательские разработки или их сочетание. При выполнении курсового проекта значительное внимание уделяется рациональной компоновки приспособления, выбора правильной схемы зажимного механизма, точности, жесткости и надежности приспособления, предназначенного для реализации операции механической обработки заготовки.
Данное методическое руководство содержит материалы по выполнению курсового проекта, включая определённые общеобязательные требования к содержанию и объёму работы, методики выполнения, оформлению пояснительной записки и графической части работы.
Выполненный курсовой проект даёт возможность объективно оценить уровень теоретической и практической подготовки студента, необходимой для его будущей инженерной деятельности.
1 Основные этапы, содержание и порядок выполнения
курсового проекта
1.1 Основные этапы выполнения работы
Курсовой проект выполняется на основании задания, составленного и утверждённого кафедрой в соответствии с существующим порядком. Он содержит следующие основные этапы:
1 Описание конструкции и назначение детали. Вычерчивание детали.
2 Разработка технологической операции обработки детали и составление операционных карт и карты эскиза на эту операцию.
3 Расчет максимальной силы резания
4 Эскизная проработка компоновки конструкции зажимного приспособления и разработка принципиальной расчетной схемы приспособления.
5 Расчет сил зажима РЗ и определение допустимой погрешности установки заготовки.
6 Выбор зажимного устройства и расчет исходного усилия закрепления РИ.
7. Проектирование и расчет привода зажимного устройства.
8 Расчет точности приспособления.
9 Разработка рабочего сборочного чертежа приспособления
10 Окончательное оформление расчётно-пояснительной записки.
1.2 Тематика курсовых проектов
Тематика курсовых проектов должна соответствовать содержанию дисциплины “Технологическая оснастка”, а содержанием проекта является разработка конструкции станочного приспособления для выполнения технологической операции на конкретном типе оборудования с учетом типа и организационной формы производства.
Основой для курсовых проектов является чертёж заготовки, приведённый в вариантах задания на курсовой проект, а также заданная руководителем проекта технологическая операция, для которой необходимо разработать приспособление и тип производства.
1.3 Составные части выполнения курсового проекта
Курсовой проект по разработке технологической оснастки состоит из расчётно-пояснительной записки и графической части, а также комплект карт ТО, спецификаций к чертежам.
Пояснительная записка должна содержать следующие разделы:
введение, в котором указывается цель работы, её связь с задачами и перспективами машиностроения. Объём – 0,5-1 с.;
описание конструкции детали, её функциональное назначение. Объём – 1-2с.;
расчет максимальных сил или моментов резания. Объём –3-5с.;
разработка расчетной схемы и расчет усилия закрепления детали - РЗ. Объём – 5-8 с.;
разработка расчетной схемы и расчет исходного усилия закрепления - РИ. Объём – 3-6 с.;
проектирование и расчет пневмо(гидро)привода. Объём – 2-3с.;
расчет погрешности установки заготовки и точности изготовления приспособления. Объём – 3-6 с.
описание конструкции и принципа действия разработанного приспособления. Объём – 1-2 с.
заключение. Объём – 0,5-1 с.
список литературы;
приложение (чертежи, карты ОК и КЭ, спецификации).
Заключение содержит информацию обобщающего харак-тера о выполненной работе и о степени полноты её исполнения с мотивированием полученных результатов.
Графическая часть курсового проекта выполняется на листах чертёжной бумаги и включает: рабочий чертёж детали (формат А1-А2); рабочий чертеж общего вида приспособления, выполненного в масштабе (формат А1-А2); расчетные конструктивные схемы зажимного устройства и исходного усилия привода (формат А2-А3); чертеж силового привода приспособления (формат А1-А3); чертеж монтажа приспособления на станке (формат А2-А3).
Пояснительная записка должна быть составлена в соответствии с требованиями к технической документации, рекомендуемой при оформлении дипломных и курсовых проектов и работ, отчетов по практике.
1.4 Порядок защиты курсового проекта
Готовая расчетно-пояснительная записка, чертежи, и спецификации подписываются студентом и руководителем проекта. Выполненный курсовой проект защищается студентами в комиссии, состоящей из двух-трёх преподавателей кафедры.
Защита проекта начинается с устного доклада студента (5-8 мин) о поставленном задании работы, приёмах решения этого задания и о полученных результатах.
Оценка курсового проекта осуществляется на основании качества и степени самостоятельности выполнения задания, объёма проделанной работы, внешнего оформления работы, усвоения теоретического материала и умения студента защищать выдвигаемые им положения.
2 Расчет и проектирование специального станочного
приспособления
2.1 Специальные средства технологического оснащения
Специальные средства технологического оснащения, подавляющую часть которых составляет технологическая оснастка, студент обычно проектирует для наиболее трудоемких, сложных и ответственных операций в объеме 1 - 3 листов формата А1(А2) при курсовом проектировании.
Разрабатываемые конструкции оформляют в объеме чертежей общих видов для технических проектов без деталирования в соответствии с требованиями ГОСТ 2.120-73. Чертежи средств технологического оснащения, как правило, выполняют в масштабе 1:1. Недопустимо набирать требуемый объем разработок путем увеличения масштаба изображения.
На чертежах общих видов должны быть указаны размеры (габаритные, установочные и присоединительные, контрольные и координирующие, монтажные, эксплуатационные), приведены техническая характеристика и технические требования [см. ГОСТ 2.316-68].
Обрабатываемую, измеряемую или перемещаемую заготовку, деталь или сборочную единицу на чертежах средств технологического оснащения изображают синим цветом в закрепленном положении.
К каждому разработанному сборочному чертежу в соответствии с ГОСТ 2.108-68 (форма 1) составляют спецификацию и помещают ее в пояснительную записку (ПЗ). Спецификации можно составлять и к принципиальным схемам.
Конструкции всех объектов должны быть не только оригинальными и прогрессивными, но и рентабельными, технологичными в изготовлении, надежными и безопасными в эксплуатации. В ходе проектирования средств технологического оснащения следует в максимально возможной степени использовать стандартные или унифицированные детали и сборочные единицы.
Целесообразность разработки того или иного специального средства технологического оснащения должны следовать из соответствующих разделов курсового или дипломного проектов и проектироваться во время технологической или преддипломной практики.
Проектированию специальных средств технологического оснащения должно предшествовать тщательное изучение и анализ конструкций аналогичного служебного назначения по нормативным материалам, технической литературе, описаниям патентов и изобретений, материалам промышленных предприятий. Оригинальные конструкторские решения могут иногда составить предмет изобретения. В этом случае ценность курсового или дипломного проекта значительно возрастает.
Не допускается вычерчивание (перечерчивание) в курсовом и особенно дипломном проекте известных конструкций без изменений применительно к условиям проектов (привязки к условиям решаемой в проекте конкретной задачи).
Разработка технических заданий на проектирование
специальных средств технологического оснащения
Разработка маршрутно-операционного или операционного технологического процесса изготовления детали завершается в курсовом (дипломном) проекте разработкой технического задания (ТЗ) на проектирование станочного или, в отдельных случаях, контрольного приспособления. При наличии в курсовом проекте оригинальных разработок студента по технологическому процессу сборки изделия в конструкторской части проектируют сборочное приспособление, испытательный стенд или. средства автоматизации или механизации сборки.
Номенклатура специальных средств технологического оснащения в дипломном проекте, естественно, расширяется и устанавливается заданием на проектирование, при этом она может быть уточнена или изменена после разработки маршрутно-операционного технологического процесса изготовления детали.
Исходные данные для проектирования любого вида специальных средств технологического оснащения содержатся в техническом задании (ТЗ), сформулированном в завершении технологических разработок.
ТЗ на проектирование специальных средств технологического оснащения в курсовом и дипломном проектах разрабатывается студентом по согласованию с консультантом или руководителем в соответствии с ГОСТ 15.001-88. Этапы разработки задания одинаковы при проектировании любых средств технологического оснащения, а содержание работ по этапам конкретизируется применительно к условиям курсового или дипломного проекта. Во всех случаях конструкторская разработка должна быть результатом самостоятельной творческой работы студента.
ТЗ на проектирование средств технологического оснащения удобно оформлять по форме таблицы. В качестве примера в этой таблице приведено ТЗ на проектирование специального приспособления для обработки шпоночного паза в заготовке, показанной на рисунке 1.
Рисунок 1- Чертеж заготовки корпуса стартера после выполнения операции фрезерования
Рисунок
2- Принципиальная расчетная схема
приспособления
для фрезерования паза
Таблица 1 - Техническое задание на проектирование
специального приспособления
Раздел |
Содержание раздела |
1 |
2 |
Наименование и область применения |
Приспособление для фрезерования паза корпуса стартера шириной 10+0,1, глубиной 4.7 на длине 25 мм (см.рис 1) на горизонтально-фрезерном станке 6М81Г (операция 035) |
Основание для разработки |
Операционная карта технологического процесса механической обработки корпуса стартера |
Продолжение таблицы 1
1 |
2 |
Цель и назначение разработки |
Проектируемое приспособление должно обеспечить: точную установку и надежное закрепление заготовки корпуса стартера, а также постоянное во времени положение заготовки относительно стола станка и режущего инструмента с целью получения необходимой точности размеров паза и его положения относительно других поверхностей заготовки; облегчение и удобство установки, закрепления и снятия заготовки; время установки не должно превышать 0,05 мин; |
Технические (тактико-технические) требования |
Тип производства – массовый; программа выпуска – 100 тыс. шт. в год. Установочные и присоединительные размеры приспособления должны соответствовать станку 5М82Г. Регулировки конструкции приспособления не допускаются. Время закрепления заготовки не более 0,05 мин. Уровень унификации и стандартизации деталей приспособления – 70 %. Входные данные о заготовке, поступающей на операцию 35: наружные диаметр Ø149 , R = 12,5 мкм, длина заготовки – 210 , шероховатость торцов заготовки R = 6,3 мкм; ширина паза 4,9 , R = 12,5 мкм; глубина паза 2,5 , шероховатость дна паза R = 12.5 мкм; диаметр отверстия в заготовке Ø 133-+ 0.08; Rа = 3.2 мкм; длина паза 23 +2.0. ширина паза 10+0.1+0,3, Rа = 3,2 мкм; глубина паза 4,7+0,5, Rа = 3,2 мкм, длина паза 25 +2.0, смещение оси симметрии паза относительно оси |
Окончание таблицы 1 |
|
|
2 |
|
наружной поверхности заготовки не более 0,2 мм; отклонение от параллельности нижней поверхности паза относительно образующей Ø 149 заготовки не более 0,12 мм на длине 300 мм. Техническая характеристика станка 6М81Г: размеры рабочей поверхности стола - 250х1000 мм; расстояние от оси шпинделя до стола – (30…450) мм; ширина Т-образного паза стола станка 14Н8 (один паз). диаметр дисковой прямозубой фрезы Dф = 50 мм, z = 14; ширина фрезы 10-0,029 (ГОСТ3755-78); материал фрезы сталь Р6М5. Операция выполняется в один переход. Режимы резания, штучное время на операцию приведены в операционной карте. Коэффициент загрузки на данной операции Кз = 0,8 |
Документация, используемая при разработке |
ЕСТПП. Общие правила обеспечения технологичности конструкции изделия |
Документация, подлежащая разработке |
Пояснительная записка (раздел конструкторская часть), чертежи общего вида проекта фрезерного приспособления и привода зажимного устройства (ЗУ); спецификации. |
Экономические показатели |
Ориентировочный экономический эффект от применения спроектированного приспособления – 1200000 руб. Срок окупаемости затрат на разработку и освоение производства продукции – 2 года |