Задачи, тематика и организация курсового проектирования

 

 

ЗАДАЧИ И ТРЕБОВАНИЯ К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

 

Выполнение курсовой работы по дисциплине «Металлорежущие станки» нацелено на решение следующих основных задач:

· научить студента правильно использовать теоретические знания в практической конструкторской работе;

· расширить навыки компьютерного проектирования технических объектов;

· подготовить студента к выполнению бакалаврской работы по разделу металлорежущих станков.

Данная курсовая работа относится к той части учебного процесса, которая связана с подготовкой инженера в области проектирования и конструирования механической части технических объектов. Следовательно, можно сформулировать следующие требования, предъявляемые к курсовой работе:

· основой конструкторских разработок должны быть чертежи станка, эксплуатируемого в условиях реального производства;

· предусмотреть усовершенствование конструкции разрабатываемого станочного узла с целью повышения его технических и эксплуатационных характеристик по отношению к базовому варианту;

· уровень конструкторско-технологических разработок должен соответствовать современным тенденциям развития станкостроения;

· оформление текстовых и графических материалов должно быть выполнено в соответствии со стандартами ЕСКД и ЕСТП;

· пояснительная записка должна быть написана грамотным техническим языком с выполнением расчетов, обоснований и пояснений принятых конструкторских решений в чертежах;

· выполняться работа должна в строго отведенные учебным планом сроки.

ТЕМАТИКА И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВЫХ РАБОТ

 

Тематика курсовой работы по дисциплине «Металлорежущие станки» связана с разработкой конструкции приводов главного движения и может быть представлена двумя направлениями. Первое направление формулируется как модернизация конструкции привода конкретной модели станка с целью совершенствования его технических характеристик за счет изменения: структуры привода, диапазона регулирования частот вращения, габаритных размеров, поднятия верхней частоты вращения шпинделя, передаваемой мощности и крутящего момента и др. С учетом большого разнообразия конструктивного исполнения станков и современных тенденций развития станкостроения открывается обширная область тематики для формулирования конкретных индивидуальных заданий.

Тема курсовой работы утверждается профилирующей кафедрой, а задание на подбор необходимых материалов для выполнения работы, изучение конструктивных особенностей и условий эксплуатации станка студент получает заранее после шестого учебного семестра при формировании индивидуального задания на прохождение производственной практики.

Модернизация оборудования является актуальной проблемой для отечественного машиностроения, поскольку большинство заводов продолжает эксплуатировать морально устаревшее станочное оборудование. Станки, проработавшие 15-20 лет, отстают от новых моделей по точностным характеристикам от 1,5 до 6,5 раз, практически во столько же раз отстают и по производительности. Однако базовые корпусные детали старых станков за время эксплуатации освободились от остаточных внутренних напряжений в металле и, следовательно, по этому важному техническому показателю имеют преимущество по отношению к новым станкам. Модернизация приводов и восстановление направляющих возвращают в строй старую технику, способную успешно конкурировать с новыми моделями станков в производственных условиях.

Таким образом, тематика модернизации станочного оборудования максимально приближена к реальным и актуальным проблемам отечественного машиностроения.

Второе направление тематики курсовых работ связано с разработкой конструкции приводов современных моделей станков, представленных в каталогах и рекламных проспектах. По краткой технической характеристике и картинке внешнего вида станка необходимо раскрыть структуру и конструкцию привода главного движения, а техническими расчетами обосновать параметры конструктивного исполнения всех элементов привода.

Выполнение технической задачи, сформулированной в задании на курсовую работу (см. прил. 1), позволит студенту проверить на практике степень усвоения теоретических знаний и одновременно потребует дополнительной проработки по техническим журналам отдельных вопросов, связанных с обоснованием размеров деталей привода и конструктивного их исполнения.

Курсовая работа состоит из графических материалов и пояснительной записки. Графическая часть работы содержит не менее трех листов чертежей формата А1 и включает в себя следующий материал:

· общий вид станка – 0,5 листа;

· кинематическую схему станка – 0,5 листа;

· общий вид коробки скоростей – 0,5 листа;

· разрезы и сечения коробки скоростей – 1 лист;

· рабочий чертеж детали – 0,5 листа.

Для оформления чертежей можно использовать компьютерные системы T- FLEX CAD, AutoCAD, КОМПАС и др. Графический образ станка желательно выполнить по программам трехмерного графического моделирования.

Пояснительная записка является основным документом курсовой работы, содержащим необходимые обоснования по принятым в чертежах техническим решениям, расчеты, подтверждающие работоспособность конструктивного исполнения деталей, выводы и другую поясняющую информацию.

Объем записки составляет 30 – 35 страниц шрифтом Times New Roman размером 12 pt через 1,5 интервала или 14 pt через 1 интервал в соответствии с требованиями           СТП1-У-НГТУ-2004.

Основная часть записки должна содержать ответы на следующие вопросы:

· область применения станка с указанием наименования и размеров обрабатываемой детали или номенклатуры деталей;

· современные тенденции развития станков данной группы, выявленные по техническим журналам и проектам фирм;

· разработка маршрутного технологического процесса обработки детали или детали-представителя (комплексная деталь) с выбором заготовки, режущего инструмента, режимов резания (скорости, подачи, сил и мощности резания) и схем базирования, придерживаясь принципа: минимум установов детали при обработке с максимумом выполняемых технологических переходов;

· обоснование диапазона регулирования привода главного движения с указанием верхнего предела частот вращения шпинделя;

· анализ существующих структур приводов главного движения для выявленного диапазона регулирования и выбор наиболее рационального из них или обоснование своего варианта привода (на структуру привода существенно влияет тип выбранного электродвигателя);

· построение рационального графика частот вращения шпинделя;

· определение передаточного отношения каждой зубчатой передачи (для привода главного движения оно должно находиться в интервале от 0,25 до 2) и кинематические параметры каждого элемента привода (число зубьев и модуль у зубчатых колес, диаметры шкивов ременных передач, межосевые расстояния между валами и др.);

· проверка на допустимую окружную скорость зубчатых и ременных передач;

· расчеты крутящих моментов по валам механического редуктора;

· проверка зубчатых колес на контактную и изгибную выносливость;

· расчет диаметров валов;

· обоснование основных параметров шпиндельного узла;

· проработка конструкции привода на компактность расположения элементов кинематики с целью обеспечения наименьших размеров и массы коробки скоростей;

· расчет валов на допустимый прогиб;

· подбор подшипников по критериям работоспособности;

· выбор системы смазки;

· определение нагрузки на привод, выбор электродвигателя и кинематический расчет привода подач.