1.2 Содержание и оформление расчетно-пояснительной записки

Расчетно-пояснительная записка (РПЗ) содержит техническое обоснование выбранного направления модернизации станка базовой модели, подтвержденное расчетами. Кроме того, РПЗ должна содержать иллюстративный графический материал в виде чертежей и схем, размещенный по разделам проекта. Объем РПЗ – 30-50 страниц.

Первый лист РПЗ – титульный, оформленный в соответствии с СТПВГТУ 62-2007 (приложение А).

Второй лист РПЗ – задание на курсовой проект (приложение Б).

Третий лист чистый – для замечания руководителя.

Затем – введение и основной расчетно-пояснительный материал РПЗ. В конце записки должно быть заключение о проделанной работе и выводы; список использованной литературы и приложения, в составе которых могут быть копии компьютерных расчетов, спецификации и др. Пример оформления содержания РПЗ в приложении В.

Общие требования к структуре и правилам оформления РПЗ изложены в СТП ВГТУ 62-2007 .

РПЗ должна полностью отражать все проводимые при проектировании расчеты и построения. Более подробно содержание и методики основных аналитических, графоаналитических, компьютерных расчетов изложены в последующих разделах пособия.

Задание на проектирование должно содержать название темы курсового проекта с указанием базовой модели модернизируемой части станка и цели модернизации. В задании указывается, какие детали предлагаются для изготовления на станке, с какой степенью готовности (полная обработка или выполнение отдельных операций); условия производства; выдается чертеж детали-представителя.

Основной задачей введения является изложение современного состояния станкостроения в стране и, в частности, станочного парка данного типа, проблемы, которые необходимо решать в ближайшее время для улучшения этого состояния. Тенденции развития станкостроения в мировом масштабе. Основные задачи повышения качества станков, которые необходимо решать конструкторам, и почему предлагаемое направление модернизации необходимо предприятию.

1.3 Исходные данные для проектирования

1. Дается подробное описание объекта модернизации: назначение модернизируемого станка; операции, выполняемые на нем, характеристика точности и производительности, описание конструкции модернизируемого узла и принципов действия его.

2. Анализ детали-представителя: наиболее характерные для планируемых к обработке групп деталей поверхности, габариты и конструкция, приводится ее эскиз с указанием размеров, шероховатости, точности обрабатываемых поверхностей, технических требований на изготовление, указывается материал, из которого изготовляется деталь.

Дается анализ технологичности детали (при необходимости вносятся изменения, улучшающие технологичность конструкции). Описываются физико-механического свойства материала и обосновывается способ получения заготовки.

3. Схема механической обработки детали раскрывает потребности в инструменте для обработки каждой поверхности и методах формообразования с выявлением требуемых движений инструментов и заготовки. Устанавливается характер формообразующих движений: простые или сложные и возможности их реализации. Составляется структурная кинематическая схема станка. Особое внимание следует уделить кинематическим связям исполнительных органов станка реализующих сложные движения (механические связи или связь через систему управления).

Рассмотрим последовательность выполнения схемы механической обработки детали – представителя и дальнейшие этапы работы по определению возможной реализации разработанной схемы на примере детали тела вращения (рис. 1).

Рисунок 1 - Схема механической обработки детали

Деталь имеет наружные поверхности цилиндрической, конической и канавки сложной формы, кроме того, имеется резьбовая поверхность. Отверстие в детали ступенчатое, цилиндрическое заканчивается фаской.

Для обработки цилиндрических наружных и внутренних поверхностей достаточно двух простых формообразующих движений: главное движение скорости резания - вращение Ф_v(В₁) и движение подачи Ф_s(П₂).

Для обработки канавок необходимо одно формообразующее движение скорости резания Ф_v(В₁) и движение врезания на глубину канавки В_р(П₃) с использованием профильных резцов.

Для обработки конуса (поверхность 3) при использовании проходного резца требуется сложное движение подачи Ф_s(П₂П₃).

Для обработки резьбовой поверхности 7 требуется сложное движение Ф_v(В₁П₂).

Все требуемые формообразующие движения для обработки подобной детали на токарном станке с ЧПУ, можно реализовать согласно структурной кинематической схемы, которая представлена на рисунке 2.

В этом случае взаимосвязь движений подачи П₂ и П₃ и главного движения В₁ с подачей П₂ осуществляются с помощью датчиков положения Д₁, Д₂ приводов подачи и датчика контролирующего положение шпинделя через систему ЧПУ.

Рисунок 2 - Структурная кинематическая схема

токарного станка с ЧПУ

Если обработка детали планируется на токарно-винторезном станке с ручным управлением, кинематическая структура которого представлена на рисунке 3, то для реализации формообразующих движений для обработки конуса 3 требуется специальное приспособление или, если поверхность небольшой длины, профильный резец. Для обработки ступенчатого отверстия требуется револьверная многоинструментная головка.

Рисунок 3 - Структурная схема токарно-винторезного станка

Разработанная структурная кинематическая схема сравнивается с исходной кинематической схемой станка базовой модели, и выявляются возможные изменения в конструкции станка или в системе его управления для реализации требуемых для обработки детали формообразующих движений.

Разрабатывается технологический маршрут изготовления детали с расчетом режимов резания и сил резания при использовании инструментов с различными материалами режущей части (сверхтвердые синтетические материалы, твердый сплав, быстрорежущая сталь) для получения полного диапазона изменения скоростных и силовых параметров приводов станка .

Расчет может быть выполнен аналитическим методом или с помощью справочных таблиц . Устанавливаются минимальные и максимальные скорости и силы резания, которые являются основополагающими для определения основных параметров технической характеристики станка.