Нижегородский государственный технический

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ
имени Р.Е. Алексеева

 

 

Кафедра «Технология и оборудование машиностроения»

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

ОСНАСТКИ

 

Методическое руководство

к выполнению курсового проекта студентами

Всех видов обучения машиностроительного профиля

 

Н.Новгород 2010

 

Составитель: Кочин А.Н.

УДК 621.002 (075.5)

 

Проектирование технологической оснастки: Методическое руководство к выполнению курсового проекта студентами всех видов обучения машиностроительного профиля/ НГТУ; сост.: А.Н. Кочин, Н.Новгород, 2011 – 20 стр.

 

 

В руководстве изложен объём и содержание курсового проекта по проектированию технологической оснастки на примере модернизации станочного приспособления для установки заготовки на столе металлорежущего станка, рекомендована целесообразная система и направленность работы студентов над проектом. Руководство также может быть использовано при выполнении конструкторской части дипломного проекта.

 

 

Редактор Э.Б. Абросимова

Подписано к печати __,__,___ Формат 60х84 ¹/₁₆. Бумага газетная

Печать офсетная. Печ.л. 0,75. Уч.-изд. Л.0,5. Тираж 500 экз. Заказ.

Нижегородский государственный технический университет:

Типография НГТУ.603950, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

©Нижегородский государственный

Технический университет, 2008

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………..4

I. Цели и тема курсового проекта…………………………………………..4

II. Объём и оформление курсового проекта………………………………...5

III. Основные разделы курсового проекта………………………………….6

- Аннотация…………………………………………………………………...8

- Введение……………………………………………………………………..9

1. Разработка технического задания на модернизацию станочного приспособления.

2. Анализ исходных данных, необходимых для модернизации приспособления:

2.1 Анализ чертежа детали…………………………………………….

2.2 Анализ технологического процесса механической обработки детали…………………………………………………………………………..

2.3 Анализ действующего приспособления………………………….

2.4 Анализ заданного объёма выпуска изделий…………………….

2.5 Анализ дополнительной информации по заданию…………….

Выводы по анализу и принятие решения…………………………….

Разработка эскизного проекта приспособления

3.1 Разработка схемы базирования и выбор опор для базирования заготовки на приспособлении……………………………………………….

3.2 Расчет силы закрепления заготовки………………….

3.3 Выбор механизма закрепления и расчет сил, действующих в его звеньях…………………………………………………………………………..

3.4 Выбор силового устройства приспособления…………………

3.5 Выбор и расчет вспомогательных механизмов и устройств….

3.6 Выбор конструкции корпуса приспособления…………………

Выводы, принятие решения, оформление эскизного проекта приспособления.

Разработка технического проекта приспособления

4.1 Обоснование и расчет посадок на гладкие цилиндрические соединения………………………………………………………………………

4.2 Обоснование и расчет резьбовых соединений………………..

4.3 Выбор и расчет уплотнений в соединениях………………….

4.4 Выбор и расчет подшипниковых соединений…………………

4.5 Расчет технических требований к точности сборки приспособления……………………………………………………………….

Выводы, оформление технического проекта приспособления

5. Разработка рабочего проекта приспособления, оформление технической документации.

Защита курсового проекта………………………………………………..32

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….33

Приложение……………………………………………………………………..34

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Проектирование технологической оснастки» предназначены для студентов всех форм обучения специальности 150100 – «Технология машиностроения» НГТУ им. Р.Е. Алексеева, успешно сдавших все предусмотренные учебным планом зачеты и экзамены и допущенных к выполнению курсового проекта.

 

I. ЦЕЛИ И ТЕМА КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Целью курсового проекта является приобретение практического опыта по разработке конструкции станочного приспособления для оснащения металлорежущего станка для одной из операций технологического процесса механической обработки детали средней сложности

Тема курсового проекта – модернизация приспособления для обработки заготовки на заданной технологической операции. В отдельных случаях, например, в магистерских проектах, возможна полная разработка конструкции приспособления

II.ОБЪЁМ И ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Исходные данные к курсовому проекту выдаются студенту в начале учебного семестра – первая, вторая неделя и включают:

- чертеж детали;

- технологический процесс обработки заданной детали;

-чертеж применяемого на заданной технологической операции станочного приспособления, или его ксерокопия;

- программа выпуска – крупно-серийное производство;

- дополнительные данные по усмотрению руководителя проекта.

Пояснительная записка должна содержать все предусмотренные настоящими методическими указаниями разделы. Возможные изменения разделов в обязательном порядке должны быть согласованы с руководителем курсового проекта и отмечены в задании (Прил. 1).

Текст пояснительной записки выполняется на листах формата А-4 разборчивым почерком или оформляется на компьютере шрифтом Times New Roman 14, одинарным интервалом с отступом 1.27 см. Чертежи, схемы рисунки, поясняющие содержание пояснительной записки вычерчиваются аккуратно в удобном для чтения масштабе, должны быть пронумерованы и иметь поясняющие подписи. При выполнении расчетов для каждой зависимости делается ссылка на источник. После написания формулы в символьном виде приводится расчет в числовом виде с записью результатов расчета. Обозначения, входящие в зависимость обязательно расшифровываются. Для каждой зависимости делается пояснение, приводится её численное значение и размерность.

В случае выполнения курсового проекта в электронном виде, студент ставит об этом в известность преподавателя, согласовывает версии программ, используемых при выполнении проекта и регулярно, не реже двух раз в месяц, сдает на проверку электронные материалы (соответствующие разделы и чертежи). В этом случае руководитель курсового проекта проверяет навыки студента в обращении с программами, используемыми при выполнении работы. Если у студента отсутствуют достаточные знания и навыки, руководитель курсового проекта обязан потребовать от студента выполнять пояснительную записку и чертежи в рукописном виде.

При выполнении курсового проекта в рукописном виде пояснительная записка должна быть написана разборчиво. Если текст записки трудночитаем, записка может быть возвращена на переоформление (исправление отдельных листов или полное переписывание).

Графическая часть должна быть выполнена в соответствии с требованиями ЕСКД, действующими ГОСТ в объёме 2.5….3 листа формата А-1 и включает:

1. сборочный чертеж исходного приспособления, формат А-2 (А-3) – или его ксерокопия;

2. схема к расчету схемы базирования, формат А-2 (А-3);

3. чертежи 2, 3-х деталей модернизированного приспособления формат не менее А-3;

4. сборочный чертеж модернизированного приспособления

5. схема к расчету силы закрепления, формат А-2 (А-3);

6.. схема к расчету сил, действующих в механизме закрепления заготовки, формат А-2 (А-3);

7. схема к расчету технических требований к точности приспособления, формат А-2 (А-3).

(В скобках указан допустимый формат чертежей в случае выполнения их в электронном виде.)

Для студентов вечерней и заочной форм обучения графическая часть состоит из чертежей, отмеченных в пунктах 1,3,4 и одной из схем 2,5,6 и 7 по усмотрению руководителя курсового проекта в зависимости от сложности проекта.

 

Аннотация

Дается краткое описание выполненной студентом работы. Отмечаются особенности выполненной работы, какие разделы разработаны наиболее подробно и чем вызвана их детальная разработка, а также возможность практического применения результатов разработки проекта.

Введение

Делается краткий анализ современных тенденций применения технологической оснастки в оснащении процессов механической обработки деталей, а также развития проектирования оснастки на современных промышленных предприятиях. Обосновывется взаимосвязь конструирования технологической оснастки с разработкой технологических процессов обработки деталей и сборки изделий.

 

1. Разработка технического задания на модернизацию приспособления

Техническое задание на модернизацию станочного приспособления в условиях действующего производства разрабатывает технолог, разрабатывающий технологический процесс механической обработки детали. В курсовом проекте техническое задание разрабатывает студент, выполняющий курсовой проект, и согласовывает его с руководителем проекта. В техническом задании указывается:

- технологическая операция технологического процесса обработки детали;

- название приспособления, подлежащего модернизации;

- исходные данные, необходимая для реконструкции действующего приспособления.

Исходные данные включают обязательную исходную информацию и дополнительную информацию.

К обязательной исходной информации относится описание технологического процесса механической обработки детали, чертеж действующего станочного приспособления, технические данные о металлорежущем станке, чертеж детали и объём выпуска деталей.

К дополнительной информации относятся данные, необходимость которых не оказывает существенного влияния на конструкцию будущего приспособления. Например, высота приспособления и др.

В курсовом проекте студент выбирает в технологическом процессе технологическую операцию, которая на его взгляд имеет определенные недостатки. С целью устранения этих недостатков разрабатывается техническое задание на модернизацию приспособления. Техническое задание согласовывается с руководителем курсового проекта и оформляется в задании в течении 2,3-х недель после начала учебного семестра. Изменение технического задания возможно только в течении одной недели после его выдачи при наличии объективных причин. По истечении указанного срока изменение задания не допускается.

Дополнительные данные

К дополнительным данным можно отнести те изменения в конструкцию приспособления, которые предлагает технолог на основании опыта определенного периода использования приспособления в производстве. К дополнительным данным можно отнести и предполагаемые изменения в содержании технологического процесса, например, смена оборудования, или изменение программы выпуска и другие причины. В этих случаях, руководитель проекта специально отмечает в техническом задании что и как необходимо изменить в конструкции.

 

При выполнении данного раздела нужно помнить, что рассчитывают и изменяют конструкции только тех механизмов и устройств, которые были заданы и согласованы с руководителем проекта, записаны в техническом задании и заверены подписям руководителя и исполнителя

3.1 Разработка схемы базирования и выбор опор для базирования

заготовки на приспособлении

Разработка схемы базирования делается в том случае, когда это предусмотрено техническим заданием при наличии выявленных дефектов в конструкции базового приспособления. Для устранения дефектов уточняется применяемая в приспособлении схема базирования – изменяется способ базирования, или выбирается новая схема базирования. В любом случае необходимо выполнить расчет погрешностей базирования выполняемых размеров и убедиться, что предложенный вариант базирования удовлетворяет требованиям точности обработки и обладает преимуществами перед базовым вариантом.

После изменения схемы базирования делается выбор конструкции опор для базирования заготовки на приспособлении. Выбор конструкции опор делается в зависимости от геометрической формы базовых поверхностей детали и расположения относительно их получаемых размеров с учетом геометрической формы обрабатываемой детали и её габаритных размеров. Затем рассчитываются габаритные размеры опор, выбирается материал, из которого они будет изготовляться, и разрабатываются технические требования к их изготовлению и монтажу. При расчете габаритных размеров принимается во внимание габаритные размеры самой детали и её масса. Расчет ведется исходя из условий обработки и установки детали на приспособлении с учетом действующих на неё сил из условий прочности по известным методикам.

3.2 Расчет силы закрепления заготовки

Раздел выполняется в том случае, если это предусмотрено техническим предложением (необходимо в случае изменения схемы базирования или требуется изменить направление действия силы закрепления по каким либо причинам) и заверено подписями исполнителя и руководителя проекта. Сила закрепления определяется в том случае, когда условия обработки и базирования на разрабатываемом приспособлении в корне отличаются от условий обработки и базирования при установке заготовки на базовом приспособлении. Это может произойти в том случае, если изменена схема базирования, или обработка заготовки на базовом приспособлении выполнялась по другой схеме, с иными режимами обработки. Расчет силы закрепления проводится с учетом изменившихся условий в последовательности, которая применялась в разделе 2.3. В остальных случаях для последующих расчетов можно воспользоваться данными, которые были получены полученными при анализе конструкции базового приспособления.

 

3.3 Выбор механизма закрепления и расчет сил,

действующих в его звеньях.

Раздел выполняется в том случае, если это предусмотрено техническим заданием на модернизацию приспособления.

Если механизм закрепления, применяемый на базовом приспособлении, по тем или иным причинам не обеспечивает эффективное, надежное и безопасное закрепление обрабатываемой заготовки, его необходимо изменить или заменить. Новая конструкция механизма закрепления может быть заимствована из другого приспособления, из справочной литературы или разработана самим проектантом. Независимо от того, из каких источников взят прототип механизма закрепления, его конструкция должна быть проанализирована и для неё должны быть выполнены соответствующие расчеты, подтверждающие её работоспособность. Т.е. выполнены подробные силовые и кинематические расчеты.

При изменении конструкции действующего механизма закрепления в его исходную структурную схему включаются или удаляются определенные элементы или целые звенья, которые позволяют устранить отмеченные недостатки. Для измененного механизма закрепления выполняется силовой и кинематический расчеты. В зависимости от того, какие звенья и как были изменены, расчеты могут быть полными или сокращенными. Если изменилось первое звено механизма закрепления, действующее на закрепляемую заготовку, расчеты механизма закрепления будет полным. Если изменилось последнее звено, расчет может быть сокращенным. В этом случае можно воспользоваться данными расчетов механизма закрепления из раздела 2.3 и выполнить расчеты только нового звена.

При полной замене действующего механизма закрепления расчеты выполняются для всего механизма закрепления полностью.

После выполнения необходимых расчетов механизм закрепления разрабатывается детально. На чертеже общего вида приспособления, используя габаритные размеры как отдельных звеньев механизма закрепления, так и его общие габаритные размеры, разрабатывается общий вид механизма закрепления. В общий вид механизма закрепления входят соединения между отдельными звеньями, взаимодействие между отдельными звеньями и работа механизма в целом, условия крепления звеньев на корпусе приспособления и другие вопросы. В ходе разработки общего вида механизма закрепления все его конструктивные элементы должны быть детально проработаны с соблюдением соответствующего масштаба.

3.4 Выбор силового устройства.

Раздел выполняется в том случае, если это предусмотрено техническим заданием модернизации станочного приспособления. Силовое устройство выбирается в зависимости от объёма выпуска изделия, поставленных технологических задач, технического обеспечения производственного участка, конструкции исходного приспособления, результатов расчета механизма закрепления и др. вопросов. Если применяемое силовое устройство не удовлетворяет вышеперечисленным требованиям, его конструкция должна быть изменена или заменена на другое, более современное и надежное устройство.

При изменении уже существующего устройства изменяются только конструктивные параметры или конструктивное исполнение, модель силового устройства. Сохраняется тип силового устройства, источник энергии, применяемый для обеспечения требуемого усилия на исходное звено механизма закрепления и другие параметры.

При замене действующего силового устройства на другое, отличное не только по размерам, но и по применяемому источнику энергии, силовое устройство и связанные с ним устройства должны быть детально проработаны. Детальную проработку силового устройства выполняют, например, в том случае, когда большинство механизмов и устройств разработанного приспособления заимствованы из действующего приспособления.

3.5 Выбор и расчет вспомогательных механизмов и устройств.

Раздел выполняется в том случае, если это необходимо или предусмотрено техническим заданием. Необходимость выбора и расчета вспомогательного механизма определяется руководителем курсового проекта и отмечается в техническом задании на разработку приспособления. Общий вид вспомогательного механизма прорабатывается на общем виде приспособления как его составная часть. Этот раздел курсового проекта выполняется в том случае, когда необходимо либо изменить конструкцию вспомогательного механизма, либо разработать вспомогательный механизм для приспособления, не имеющего такого механизма.

Если исходное приспособление имеет вспомогательное устройство, но оно по каким-то причинам не устраивает исполнителя, последний предлагает вариант (варианты) изменения его конструкции. В этом случае исправляется только определенная часть механизма.

Если исходное приспособление не имеет вспомогательного механизма, исполнитель предлагает дополнительную конструкцию в качестве вспомогательного механизма и выполняет его детальную разработку.

В обоих случаях все конструктивные изменения приспособления прорабатываются на чертеже общего вида с детальной разработкой конструкций деталей приспособления в соответствующем масштабе.

3.6 Выбор корпуса приспособления.

В зависимости от поставленной задачи и результатов решения отдельных задач, поставленных техническим заданием, конструкция корпуса приспособления может быть:

1. такой, какая была принята в исходном приспособлении;

2. в неё могут быть внесены определенные конструктивные изменения;

3. конструкция корпуса может быть выбрана совершенно другой, отличной от корпуса исходного приспособления.

В первом случае конструкция корпуса не изменяется. Возможные изменения могут быть связаны с дополнительной обработкой, связанной с изменением конструкций механизмов и устройств, устанавливаемых на корпусе. В этом случае изменяется, например, количество отверстий, предназначенных для установки деталей, их расположение, но общая конструкция сохраняется.

Во втором случае в конструкцию корпуса вносятся незначительные изменения, связанные с изменением, например, расположения некоторых механизмов приспособления, что требует некоторой его доработки. Это может быть введение в конструкцию корпуса дополнительных конструктивных элементов, предназначенных для установки устройств, которых не было в исходном корпусе.

Если компоновка корпуса приспособления существенно изменилась, её необходимо детально пересмотреть, т.е. спроектировать новый корпус. В таком случае выполняется компоновочный чертеж приспособления, на котором определяется рабочее пространство металлорежущего станка, габаритные размеры приспособления и вычерчиваются основные механизмы и устройства, разработанные ранее. После этого определяются допустимые размеры корпуса из условия надежной, безотказной и безопасной работы приспособления. Разрабатываются его основные конструктивные элементы и способ изготовления.

 

Выводы, принятие решения, оформление эскизного проекта.

Разработанный эскизный проект приспособления рассматривается исполнителем и руководителем. При выполнении эскизного проекта исполнитель в каких-то вопросах мог отклониться или изменить решения некоторых задач. Эти изменения требуют обязательного согласования с руководителем проекта. В ходе обсуждения эскизного проекта утверждаются или отвергаются решения, принятые исполнителем при решении поставленных в техническом задании задач. После принятия решения по выполнению эскизного проекта, исполнитель приступает к выполнению технического проекта.

Выводы, принятие решения

Полученные соответствующими расчетами результаты анализируются, проверяются и в случае получения неудовлетворительного результата пересчитываются. Полученные замечания оформляются в виде дефектной ведомости. Вся проработка полученной информации осуществляется исполнителем проекта и его руководителем и заверяется их подписями.

После утверждения технического проекта все полученные данные идут на разработку технической документации.

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на модернизацию станочного приспособления

 

Студенту группы «_______________»________________________

Модернизировать (разработать) конструкцию приспособления для обработки детели_________________________________________ на операции №_______ ____________________.

 

Исходные данные:

-- Чертеж детали ___________________________________________________;

- Технологический процесс механической обработки детали

- Чертеж (эскиз) базового приспособления для установки детали___________________

- Тип производства – крупносерийное.

 

№ п/п	НАИМЕНОВАНИЕ РАЗДЕЛА	ЗАДАНИЕ	ДАТА	ПОДПИСИ
	Техническое задание, исходные данные	Модернизация приспособления	15-22 09.2011
	Анализ исходных данных, техническое предложение	Изменить конструкцию (иное)	13-20 10.2011
	Эскизный проект приспособления	Расчет м-ма приспособления	10-17 11.2011
	Технический проект приспособления	Расчет соединений, уплотнений, назначение посадок и т.д.	24.11-1.12 2011.
	Рабочий проект приспособления	Чертежи, схемы, пояснительная записка	08.12.
	Проверка курсового проекта		15.12
	Защита курсового проекта		22.12

 

Дата защиты курсового проекта «____»_____________2011г.

 

Оценка ________________ Руководитель проекта

 

Подпись

 

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ
имени Р.Е. Алексеева