Расчет, моделирование и конструирование

РАСЧЕТ, МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ

ОБОРУДОВАНИЯ С КОМПЬЮТЕРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

 

 

Методические указания по выполнению курсовой работы студентами всех форм обучения направления 15.04.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств

 

Краснодар

Составители: канд. техн. наук, проф. В.Г. Корниенко; инженер М.В. Шишкин.   УДК 658.612:681.31   Расчет, моделирование и конструирование оборудования с компьютерным управлением: методические указания по выполнению курсовой работы для студентов всех форм обучения направления 15.04.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств / Сост: В.Г. Корниенко, М.В. Шишкин; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. систем управления и технологических комплексов.– Краснодар: Изд. КубГТУ, 2016. – 16с.     Уровень развития станкостроения определяет промышленный потенциал страны, экономическую неуязвимость, обороноспособность и независимость государства. Ключевая роль станкостроения в машиностроении определяется тем, что все машины и разнообразные изделия создают с помощью металлорежущих станков. Металлорежущие станки являются главными элементами машиностроительных производств. Они работают в широком диапазоне скоростей, мощностей, силовых нагрузок, точности перемещений, а их производство отличается высокой культурой. Поэтому станкостроение в целом является базой создания самых разнообразных новых машин. В нашей стране электронное машиностроение возникло на базе станкостроительных кафедр.     Печатается по решению методического совета ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет»     Рецензенты: канд. техн. наук, доц. кафедры СУиТК КубГТУ С.П. Глушко; ген. директор СКБАЛ и МС Н.И. Сухоносов   ©КубГТУ, 2016

 

 

Содержание

1 Нормативные ссылки................................................................................ 4

2 Термины и определения........................................................................... 4

3 Сокращения.............................................................................................. 4

4 Объем и содержание курсового проекта................................................. 4

5 Методика определения задания на курсовой проект.............................. 5

6 Приводы главного движения станков с ЧПУ.......................................... 5

7 Приводы подач станков с ЧПУ................................................................ 7

8 Проектирование направляющих станков с ЧПУ.................................... 9

9 Классификация передач преобразования вращательных движений

в поступательные....................................................................................... 10

9.1 Гидростатическая передача винт-гайка.............................................. 10

9.2 Передача винт-гайка качения.............................................................. 10

10. Станки с адаптивным программным управлением............................ 10

Список используемой литературы........................................................... 12

Приложение А.......................................................................................... 13

Приложение Б........................................................................................... 14

Приложение В........................................................................................... 15

 

 

Нормативные ссылки

В настоящих методических указаниях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 2.105-95 Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам.

2 Термины и определения

Автоматизированная система управления – комплект программных и аппаратных средств, предназначенных для процесса управления технологическим процессом производства.

Автоматическая система управления – совокупность управляемого объекта и автоматических измерительных и управляющих устройств, в которой обработка информации, формирование команд и преобразование их в воздействие на объект производится без помощи человека.

Датчик – средство измерений, необходимое для выработки сигнала измерительной информации в удобной, для передачи, форме, дальнейшего преобразования, обработки или хранения.

Программируемый логический контроллер — электронная составляющая промышленного контроллера используемого для автоматизации технологических процессов. В качестве основного режима длительной работы ПЛК, зачастую в неблагоприятных условиях окружающей среды, выступает его автономное использование, без серьёзного обслуживания и практически без вмешательства человека.

Промышленный контроллер – устройство управления, применяемое в промышленности и других отраслях по условию применения и задачам, близким к промышленным. Применяется для автоматизации технологических процессов.

Сокращения

АСУТП – автоматизированная система управления технологическим процессом.

АСУ – автоматическая система управления.

ПЛК – программируемый контроллер.

4 Объем и содержание курсовой работы

Курсовая работа должна состоять из графической части, выполненной с использованием машинной графики на двух листах формата А1 и пояснительной записки на 25-30 листах. Графическая часть работы выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105 и содержит следующие рекомендации:

 

- общий вид разрабатываемого узла или механизма с таблицей составных элементов, технической характеристикой и техническими требованиями (1л. ф.А1).

-схему (кинематическая, гидравлическая, электрическая, комбинированная – по заданию) разрабатываемого узла или механизма с местами размещения датчиков положения и контроля (1л. ф.А1).

- релейно – контактная схему, ее циклограмму и преобразованную в бесконтактную схему управления (представляется управление отдельным узлом, механизмом и т. п. (рекомендуемая, 0,5л. ф.А1).

- схема математической или физической модели (рекомендуемая, 0,5л. ф.А1).

Разделы пояснительной записки оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ 2.105 и содержит:

- титульный лист;

- задание на курсовую работу;

- реферат;

- содержание;

- нормативные ссылки;

- термины и определения;

- сокращения;

- введение;

- техническое задание на проектирование с описанием цели и задачи проектирования;

- составление блок – схемы алгоритма работы автоматизированного комплекса и словесное краткое ее описание;

- расчеты узлов и механизмов, применяемых в станках с ЧПУ;

- заключение (по курсовой работе);

- список использованных источников.

5 Методика определения задания на курсовую работу

Задание закрепляется за студентом после собеседования с лекторами указанных предыдущих учебных дисциплин, прохождения практик первого и второго курса и должно быть направлено на основную тему будущей выпускной квалификационной работы с учетом заключения трехстороннего договора, определяющего место работы и, возможно, должности. Что особенно важно для студентов заочной формы обучения.

Приводы подач станков с ЧПУ

В современных станках с ЧПУ применяются различные структурные схемы приводов подач. Схема с жесткой связью электродвигателя ходового винта изображена на рис. 1.

Рис. 1. Схема привода:

1 - электродвигатель; 2 – муфта; 3 −передача винт-гайка качения; 4 – винт

 

Схема с одноступенчатым редуктором и выборкой зазора в зубчатом зацеплении рассмотрена на рис. 2.

 

 

Рис. 2. Схема привода с редуктором:

1 − электродвигатель; 2 − зубчатая передача; 3 − винтовая передача

Схема с применением беззазорной червячной и реечной передач изображена на рис. 3.

Рис. 3. Схема привода с червячной и реечной передачами:

1 − электродвигатель; 2 − червячная передача; 3 − реечная передача

Как видно из приведенных схем, станки с ЧПУ имеют короткие кинематические схемы приводов подач, обеспечивающие более точную работу последних. Это стало возможным при применении специальных узлов и механизмов, имеющих свои отличительные особенности.

Передача винт-гайка качения

Винт-гайка качения обеспечивает высокую осевую жесткость благодаря возможности полного устранения зазора, длительно сохраняет первоначальную точность, имеет высокий КПД (больше 0,9) при полной нагрузке на передачу. Внутри конструкции шарики перекатываются по пазам во вкладышах из одной впадины резьбы в соседнюю через выступ резьбы винта.

Список рекомендуемой литературы

 

1. Шемелин В.К., Хазанова О.В Управление системами и процессами: учебник для вузов. – Старый Оскол: ТНТ, 2007. – 320с.

2. Бржазовский Б.Н., Мартынов В.В., Схиртладзе А.Д. Управление станками и станочными комплексами: учебник. – Старый Оскол: ТНТ, 2009.- 200с.

3. Черепашков А.А. Компьютерные технологии, моделирование и автоматизированные системы в машиностроении: учеб. для студ. высш. учеб. заведений.- Волгоград: Издательский дом «Ин-Фолио», 2009. – 640с.

4. Микропроцессорные системы управления: учеб. пособие / Краснодар: ГОУ ВПО «КубГТУ», 2004. -213с. Корниенко В.Г., Кичкарь Ю.Е., Схиртладзе А.Г. и др.

5. Кузьмин А.В., Схиртладзе А.Г., Борискин В.П. Основы построения систем числового программного управления: учебное пособие. – Старый Оскол: ТНТ, 2008. – 200с.

6. Ратмиров В.А., Чурин И.Н., Шмутер С.Л. Повышение точности и производительности станков с программным управлением: учебник. – М.: «Машиностроение», 1970. – 343 с.

 

Приложение А

Курсовой проект

по дисциплине ________________________________________________________________

(наименование дисциплины)

на тему ______________________________________________________________________

(тема курсового проекта)

Выполнил(а) студент(ка)_________________________ курса_______группы____________

(фамилия, имя, отчество)

Допущен к защите__________________

(дата)

Руководитель (нормоконтролер) проекта__________________________________________

(должность, подпись, дата, расшифровка подписи)

Защищен ___________________ Оценка______________________

(дата)

 

Члены комиссии ______________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

______________________________________________________________

(должность, подпись, дата, расшифровка подписи)

 

Краснодар

20___ г.

Приложение Б

Форма задания на курсовую работу

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВО «кубанский государственный технологический университет»

(ФГБОУ ВО «КубГТУ»)

Кафедра систем управления и технологических комплексов

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой

_____________

Р.Л. Пломодьяло

Задание

на курсовой проект

Студентку(ке)________________________________курса________группы______________

Тема проекта__________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________План работы:

1.____________________________________________________________________________

2.____________________________________________________________________________

3.____________________________________________________________________________

Объем проекта:

а) пояснительная записка_________________ с.

б) иллюстративная часть _________________лист(ов)

Рекомендуемая литература______________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Срок выполнения: c «____»____________________ по «____»__________________20__ г.

Срок защиты «____»__________________20__ г.

Дата выдачи задания «____»__________________20__ г.

Дата сдачи проекта на кафедру «____»__________________20__ г.

Руководитель проекта __________________________

(подпись)

Задание принял (а) студент (ка) __________________________

(подпись)

 

Приложение В

(образец)

Пример оформления реферата

Реферат

Курсовая работа: 30 c., 5 рис., 8 табл., 10 источников, 2 приложения, иллюстративная часть – 2 листа формата А1.

Проект модернизации станка модели 1А516МФ3 с разработкой системы управления приводов подач

 

В курсовой работе приведены расчеты связанные с проектированием вертикального суппорта токарно-карусельного станка модели 1А516МФ3.

Цель работы – разработка рабочей документации. В процессе работы проводилось математическое моделирование электропривода. В результате проектных работ по модернизации получен станок, соответствующий мировым стандартам по производительности, точности и жесткости, технологическим возможностям, надежности, технологичности и ремонтопригодности.

Выше перечисленные технические характеристики в совокупности с более низкой стоимостью по сравнению с зарубежными аналогами, делают его конкурентоспособным на мировом рынке металлообрабатывающего оборудования.

 

РАСЧЕТ, МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ С КОМПЬЮТЕРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ     Методические указания     Составители: Корниенко Владимир Гаврилович; Шишкин Максим Владимирович.   Редактор С.С. Соколова   Компьютерная верстка А.А. Голиков __________________________________________________________________ Подписано в печать Формат 60х84/16 Бумага офсетная Офсетная печать Печ. л. Изд. № 75 Усл. печ. л. Тираж 15 экз. Уч.-изд.л. Заказ № 440 Цена руб. __________________________________________________________________     ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет» 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2, кор. А Типография ФГБОУ ВО «КубГТУ»: 350058, г. Краснодар, ул. Старокубанская, 88/4

 

РАСЧЕТ, МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ