новая папка 1 / 302119

При проектировании РТК определяют максимальный вес обрабатываемых заготовок и требуемую грузоподъемность промышленного робота [13].

6.4.3. Анализ оборудования, аналогичного проектируемому

Используя научно-техническую литературу [2,16 – 21] и техническую документацию базовых предприятий, приводят краткое описание функционального 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.

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 на основании технологических схем выполнения характерных операций определяют виды, количество и направления необходимых формообразующих движений; вспомогательные и установочные движения; число шпинделей, суппортов. При модернизации оборудования 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 возможных компоновок станка и в соответствии со структурными признаками отбора при проектировании нового оборудования определяют оптимальную компоновку, 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 существующего оборудования-аналогов, с учетом требуемых характеристик и параметров (см. п. 6.4.1 – 6.4.4) выбрать базовую модель, наиболее полно удовлетворяющую техническому заданию. При проектировании ГПМ в случае за-

труднения выбора серийно выпускаемой модели в качестве оптимальной баз о- вой выбор производят отдельно для каждой составляющей структурной единицы оборудования.

Указать полную техническую характеристику базового оборудования. При достаточности приведенной в п. 6.4.3 информации о базовой модели делается ссылка на соответствующий пункт.

При модернизации оборудования базовая модель указывается в задании. На данном этапе выполнения курсового проектирования студент по имею-

щимся источникам должен в максимальной степени изучить базовое оборудование. На основе критического анализа базовой модели, с учетом технического задания формулируют направления и мероприятия по совершенствованию базового оборудования с целью обеспечения требуемого технического уровня.

6.5. Проектирование приводов станка

При проектировании приводов главного движения и привода подач расчёты 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 кинематических 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].

Определение кинематических связей осуществляют с учетом характера и согласованности движений рабочих органов. В связи с этим принимают пр о-

стую или сложную разветвленную структуру привода [17]. Выбор типа двигателей производят в соответствии с рекомендациями [3,5,11,12,17,19,21,22].

Методики кинематических расчётов при проектировании приводов различных 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 конструктивные параметры валов, ходовых винтов, зубчатых передач, муфт, подшипников и других механизмов. Методики расчёта и выбора этих элементов приводов подробно 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 соответствующим значением мощности главного привода из расчёта обработки определенных типоразмеров деталей, поэтому для определения крутящих моментов

на валах в качестве расчётного значения (nр) принимают наименьшее значение частоты вращения второй снизу трети или четверти общего диапазона регулирования [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.

Уточнение проверочных расчётов элементов приводов выполняют по со-

гласованию с руководителем проекта. Расчёты валов, различных передач, ры- чажно-кулачковых механизмов, муфт, соединений, пружин и других элементов приводов производят общепринятыми методами [1,9,12]. При выполнении данных 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 виброустойчивость;

-поверочный расчёт тяжелонагруженного шпинделя на прочность. Подробные методики выполнения данных расчётов приведены в литерату-

ре [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 составляющими оборудования и их характерными узлами.

При проектировании оборудования с ЧПУ выбирают модель УЧПУ и при-

водят её краткое описание. Для специальных и специализированных станков с цикловыми системами управления и аналоговыми программоносителями разрабатывают циклограммы работы оборудования, выполняют проектные расчёты кулачков и копиров [12,17,19,21,22].

8. МЕРОПРИЯТИЯ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ БЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТЫ

ОБОРУДОВАНИЯ

Вэтом 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].

9.ОПИСАНИЕ СПРОЕКТИРОВАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Вданном разделе приводят краткое описание принципа работы оборудования, его компоновки, кинематической схемы, конструкций спроектированных 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 техни- ко-экономических показателей, сравнивая их с базовыми конструкциями.

Для оценки производственных и эксплуатационных возможностей оборудования применяют следующие показатели: производительность, обеспечиваемые точность и шероховатость обрабатываемых деталей, степень автоматизации, гибкость, надежность, кпд приводов, простота управления, безопасность обслуживания, удобство ремонта.

Оценку экономической эффективности производят, рассчитывая приведенные затраты [19,22]. При отсутствии или недостаточности сведений для расчёта штучной себестоимости обработки деталей, экономичность принятых конструктивных решений характеризуют показателями технологичности конструкций [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 определения одних показателей используют количественные выражения [19,22,23], а для других применяют лишь качественные сравнения.

11.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Взаключении приводят основные результаты работы, выделяют главные особенности спроектированного оборудования. Перечисляют собственные, оригинальные решения и указывают степень их новизны. Должна быть отмечена полезность спроектированного оборудования.

12.УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ГРАФИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК

Лист 1. В соответствии с заданием выполняют одну из разработок, указанных в разделе 4 данных методических указаний. Представление схем возможных компоновок станка является иллюстрацией результатов выполнения разде-

ла 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 располо-

жении 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 составляющие оборудования изобр а- 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 оборудования. Проставляют габаритные, установочные и присоединительные раз-

меры. На поле чертежа над основной надписью помещают техническую характеристику модуля и таблицу составных частей.

При проектировании специального станка выполняют чертеж общего вида. Общий вид должен не только показывать внешние формы станка, но и создавать определенное представление о входящих в него узлах и их взаимном рас-

положении. Если станок имеет ограждение, то изображают станок открытым, сделав надпись "ограждение не показано". На чертеже должны быть выноски с номерами основных узлов (названия приводят в таблице составных частей). Проставляют габаритные и установочные размеры. На поле чертежа над основной надписью помещают техническую характеристику станка и таблицу со-

ставных частей.

Методика разработки чертежа общего вида станка приведена в работе [22]. Лист 2. Вычерчивают, как правило, кинематическую схему станка. Кинематическая схема должна содержать все кинематические цепи, дополнительные передачи и устройства, обеспечивающие основные, вспомогательные и нала-

дочные движения узлов станка, и соответствовать их окончательно разработанным 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 соблюде-

ния масштаба, однако выдерживают соотношение между размерами составляющих кинематических пар. На сложных (насыщенных) схемах допускают упрощенное обозначение опор валов без уточнения их типов. На кинематических схемах изображают валы, оси и ходовые винты – сплошными основными линиями толщиной S; элементы кинематических пар – сплошными линиями толщиной S/2; контуры узлов станка – сплошными тонкими линиями толщиной

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 допускается не выполнять, а при необходимости перечень основных элементов с их характеристиками может быть приведен в таблице на поле чертежа или приложения.

На свободном поле чертежа изображают график частот вращения валов привода главного движения.

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 оригинального 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 максимальному применению принципов стандартизации, нормализации и унификации, к

широкому использованию типовых конструкторских решений (для шпиндельного 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 разрезы. Число проекций, разрезов и сечений должно быть достаточным для представления конструкции.

Стандартизованные сборочные единицы изображают в разрезе, показывающем их устройство. При наличии нескольких сборочных единиц одного типо-

размера можно ограничиться разрезом одного из них. На чертежах обязательно проставляют все габаритные, установочные и присоединительные размеры, посадки, а также размеры, определяющие предельные положения подвижных частей и межосевые расстояния. Указывают выноски с номерами позиций оригинальных, стандартных и прочих изделий. На поле чертежа над основной надпи-

сью приводят технические требования и условия, предъявляемые к сборке спроектированных узлов.

13. ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЕКТА

13.1. Расчетно-пояснительная записка Выполняют в рукописном или печатном варианте и представляют в сбро-

шюрованном 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 сопровождались иллюстрациями, принципиальными схемами, эскизами, расчётными или графическими схемами, диаграммами, фотографиями и т.п. Словесные описания должны быть лаконичными. При выполнении расчётов и использовании справочного материала в тексте делают ссылки на соответствующие источники.

Текстовую часть записки и иллюстрации выполняют в строгом соответствии с правилами оформления материалов учебных проектов [15].

Неряшливо оформленная, неграмотно или неразборчиво написанная записка 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 конструкций 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, соответствующей 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 требованиями ЕСКД и правилами оформления материалов учебных проектов [15].

14. ЗАЩИТА КУРСОВОГО ПРОЕКТА

К защите допускаются проекты, просмотренные и подписанные руководителем.

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.