1 Общие положения курсового проектирования

Цель и задачи курсового проектирования. Целью курсового проектирования является систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний по дисциплине и применение их при решении конкретных конструкторско-технологических задач.

Задачи курсового проектирования:

• научить студента проектировать технологические процессы изготовления деталей и узлов лесных машин и средства технологического оснащения;

• научить пользоваться справочной, периодической и патентной литературой при анализе и выборе оптимальных способа и устройства;

• научить применять общенаучные, общетехнические и специальные знания для решения конкретных инженерных вопросов;

• дать практические навыки в разработке нового или совершенствовании существующего технологических процессов изготовления машин, проектировании или реконструировании приспособлений, использовании типовых технологических процессов, работе с ГОСТами, справочной и нормативно-технической литературой, нормативно-технологической документацией, уметь принимать конструкторско-технологические решения.

• выяснить степень подготовленности студента к самостоятельной работе в условиях современного производства, прогресса науки и техники.

Курсовое проектирование является самостоятельной работой студента, в которой он должен проявить способность не только работать с литературой, анализировать существующие технологии и устройства как с технической, так и с экономической точки зрения, но и предлагать свои конструкторско-технологические решения.

При курсовом проектировании не исключается и даже является желательным оформление как части проекта научно-исследовательской студенческой работы, основанием для которой служат, как правило, исследования, выполненные студентом во время прохождения технологической практики. Такого рода работы могут быть проведены, например, в области исследований точности механической обработки и качества поверхности в производственных условиях, повышения производительности обработки, эффективности использования оборудования, исследования реальной стойкости режущих инструментов, исследования новых методов и процессов и ряда других вопросов, определяемых потребностями и особенностями производства, на котором студент проходил технологическую практику, или тематикой исследований, проводимых на кафедре.

Исследовательский курсовой проект включает:

0. 1. Оптимизация технологических или конструктивных параметров проектируемых технологических процессов или средств технологического оснащения.

1. 2. Исследование технологических, физико-механических свойств и эксплуатационных свойств изготовленных или упрочненных деталей с применением новых технологий, современного инструмента и приспособлений.

2. 3. Исследование и оптимизация режимов получения упрочняющих покрытий на деталях и методов их механической обработки с использованием современного инструмента и приспособлений.

3. 4. Исследование показателей надежности технологических процессов и отдельных конструкций технологического оснащения.

4. 5. Применение существующих технологий, материалов и конструкций по новому назначению.

Исходные данные курсового проектирования. Исходными данными для курсового проектирования служат:

• задание на курсовой проект по технологии лесного машиностроения;

• альбомы нормализованных деталей и сборочных единиц приспособлений;

• заводские технологические процессы на изготовление и контроль деталей лесной техники;

• чертежи агрегата, узла или детали, для которой проектируется технологический процесс и приспособление с указанием необходимых размеров и технических условий на механическую обработку или сборку.

Порядок получения и защиты проекта. Не допускается копирование в курсовом проекте чертежей технологических процессов и приспособлений, разработанных и действующих на предприятии, без какого-либо технико-экономического обоснования и усовершенствования.

Студенты, не определившиеся в течение 10 дней с руководителем проекта и не предложившие своей темы задания на курсовой проект, получают задания по усмотрению руководителя.

Курсовой проект разрабатывается студентом во внеаудиторное время в строгом соответствии с календарным планом, разработанным кафедрой.

Защита проекта производится публично перед комиссией в составе не менее 2-х преподавателей с участием руководителя проекта. Для доклада по проекту студенту выделяется 5-10 минут. При защите проекта оценка выставляется за правильность принятых технических решений, грамотность и глубину разработки разделов проекта, качество выполнения графического материала и правильность ответов на вопросы, касающиеся обоснования принятых при проектировании решений.

Состав и объем проекта. Курсовой проект состоит из двух частей - расчетно-пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка пишется объемом 25-35 страниц рукописного текста или набранных на компьютере. Графическая часть выполняется на 3-4 чертежных листах формата А1.

Так как курсовой проект представляет собой сочетание технологических и конструкторских разработок, то в его состав могут входить следующие документы:

1. Задание на проектирование (ПЗ), составленное и утвержденное согласно принятому в учебном заведении порядку.

2. Расчетно-пояснительная записка (РПЗ), представляющая собой все необходимые технические и технико-экономические расчеты, дающие обоснование принятых проектантом решений. Примерный состав расчетно-пояснительной записки и рекомендации по ее оформлению приводятся в соответствующем разделе.

3. Разработанный и оформленный на картах технологический процесс механической обработки детали средней сложности на 10 – 12 операций механической обработки.

4. Разработанный и оформленный на картах технологический процесс сборки узла в который входит детали после механической обработки.

5. Графическая часть проекта, включающая: а) чертеж детали и заготовки (ориентировочно - 0,5 листа формата А1); б) чертежи карт эскизов технологического процесса изготовления детали(ориентировочно - 1 лист формата А1); в) сборочный чертеж (СБ) приспособления для механической обработки, сборки или контроля (ориентировочно – 1 - 0,5 листа формата А1); г) чертежи режущих и измерительных инструментов (ориентировочно – 0,5 - 0,25 листа формата А1), схема сборки узла (ориентировочно – 0,5 - 0,25 листа формата А1).

Графическая часть курсового проекта состоит из трех-четырех листов формата А1 по ГОСТ 2.301 – 68.

Первый лист содержит рабочий чертеж детали и чертеж заготовки.

Чертеж детали выполняется карандашом или в электронном виде с использованием графического редактора Autocad на листе чертежной бумаги формата А1 (594 × 841 мм) по ГОСТ 2.301 – 68. Если выполнить чертеж на данном формате невозможно или нежелательно (значительные размеры детали и невозможность уменьшения масштабов или нецелесообразность их увеличения), применяют другие чертежные форматы, предусмотренные ГОСТ 2.301 – 68. При выполнении рабочих чертежей длинных валов применяются горизонтально увеличенные форматы. В качестве исходного материала для выполнения чертежа готовой детали служит, как правило, заводской чертеж. Поэтому работа по выполнению чертежа готовой детали сводится к перечерчиванию данных заводского чертежа и осмысливанию всех элементов, составляющих конструкцию данной детали. Окончательное оформление чертежа должно производиться только после изучения работы детали в узле и анализа технологичности конструкции, так как в результате этой работы в конструкцию иногда могут быть внесены значительные изменения.

Оформление чертежа должно производиться с учетом последних рекомендаций ГОСТ «Единая система конструкторской документации». Образец выполнения чертежа детали смотри в аудитории 7 помещение 1-095.

Чертеж заготовки выполняется на отдельном листе после расчета припусков на обработку в масштабе, принятом для детали. На этом листе для штамповок и поковок, кроме окончательного вида заготовки в соответствии с выбранным методом ее получения, последовательно изображаются все переходы, начиная от исходной заготовки (отрезанного от прутка куска сортового проката). Поэтому студент должен представлять работу оборудования, применяемого для получения заготовки, а также характер и конструкцию оснастки (штампов, пресс-форм, моделей и т. п.).

При изображении переходов получения заготовки на горизонтально-ковочной машине ГКМ и кривошипном горячештамповочном прессе, получаемые размеры следует указывать только в тех переходах, где они формируются. В чертеже заготовки указываются все без исключения размеры, полученные в результате окончательного формирования заготовки. При этом если при изображении переходов допускается не проставлять допуски на размерах, то на чертеже заготовки размеры припусков и допусков на размеры указываются обязательно.

Переходы получения заготовок методами пластической деформации можно изображать в соответствующем разделе расчетно-пояснительной записки курсового проекта.

На чертежах штампованных заготовок, кроме того, должны быть указаны:

а) линии разъема штампов;

б) штамповочные уклоны;

в) шероховатость поверхности, с которыми заготовка выходит из кузнечно-штамповочного цеха, ГОСТ 2789 – 73;

г) технические требования к заготовке;

д) термическая обработка и т. п.

Для деталей, непосредственно получаемых из сортового проката, заготовка изображается в виде отрезка, отделенного от прутка. Здесь же, на чертеже показывается ширина реза в соответствии с выбранным способом резки сортового проката. Внутри заготовки из проката вычерчивается основной контур обработанной детали.

В чертежах литых заготовок, кроме размеров с допускаемыми отклонениями, указываются:

а) линии разъемов опок и пресс-форм;

б) расположение самой заготовки в опоке или пресс-форме;

в) шероховатость поверхности, с которыми заготовка выходит из литейного цеха, ГОСТ 2789 – 73;

г) припуски на механическую обработку.

Чертеж литой заготовки может быть выполнен двумя способами:

1. Как правило, для чертежей литых деталей, выдаваемых в качестве задания на курсовое проектирование, целесообразно совмещать чертеж заготовки с чертежом готовой детали, при этом основным изображением является готовая деталь. Деталь изображается жирными линиями, а припуски на механическую обработку показываются на обрабатываемых поверхностях, при этом штриховка полей припусков выполняется как продолжение основной штриховки детали в разрезах и сечениях, но другим (красным) цветом. Величины припусков на обработку оговариваются размерами с допускаемыми отклонениями соответственно той точности, с которой получается заготовка данным методом.

Основным условием совмещения чертежей заготовки и готовой детали является чтение чертежа без затруднений.

Если припуск на механическую обработку однозначно определяется какой-то одной проекцией, то нет необходимости переносить его изображение на остальные проекции.

2. Если чертеж заготовки-отливки выполняется на отдельном листе и не совмещается с чертежом готовой детали, внутри чертежа заготовки необходимо так же, как и для штамповок, изобразить основные контуры готовой детали для того, чтобы были видны припуски на обрабатываемых поверхностях. Изображение контуров готовой детали также следует выполнять в минимально необходимом количестве проекций, избегая вычерчивания мелких второстепенных элементов (фасок, мелких отверстий, не получаемых в отливке, и т. п.).

Особое внимание должно быть уделено техническим требованиям как к готовой детали, так и к заготовке. Эти требования должны быть изложены на свободном поле чертежа, обычно в правом нижнем углу, и содержать те условия, которые, как правило, невозможно изобразить графически. Если чертеж готовой детали и заготовки выполнены на одном листе, то требования к готовой детали и заготовке формулируются отдельно. В технических требованиях указываются:

а) отклонения от правильной геометрической формы и взаимного расположения поверхностей;

б) технологические указания и рекомендации по характеру обработки отдельных поверхностей;

в) рекомендуемые методы контроля отдельных точностных параметров;

г) указания относительно термообработки и твердости;

д) указания относительно покрытий и консервации деталей;

е) неуказанные на чертеже общие радиусы закруглений, штамповочные и литейные уклоны;

ж) допустимые поверхностные дефекты и т. п.

Из сказанного выше следует, что технические требования подлежат тщательному изучению при технологическом контроле и анализе технологичности конструкции с точки зрения возможности и методов их выполнения, обоснованности этих требований, методов их контроля, правильности указания или изображения.

В правом нижнем углу листа чертежа готовой детали и заготовки помещается основная надпись, выполненная в соответствии с формой с учетом последних рекомендаций ГОСТ «Единая система конструкторской документации». Заполнение граф основной надписи в случае, когда чертежи детали и заготовки совмещены, производится в соответствии с данными чертежа готовой детали, а не заготовки.

Дополнительные сведения, относящиеся к заготовке, могут быть даны в примечаниях, помещенных под техническими требованиями к заготовке.

Если чертеж заготовки выполняется на отдельном листе, то угловой штамп каждого из чертежей (детали и заготовки) соответственно содержит сведения по детали или заготовке в отдельности.

При выполнении графической части курсового проекта особое внимание следует обращать на качественное графическое выполнение всех чертежей. Чертежи должны быть выполнены аккуратно с соблюдением всех правил ГОСТ «Единая система конструкторской документации» карандашом или тушью ручным способом с применением чертежных инструментов и принадлежностей. Либо набраны в электронном виде на ПК с использованием графического редактора AutoCAD и распечатаны на плоттере.

Второй лист – это технологический процесс изготовления детали, выполняемый по ГОСТ 3.1404 – 84 Форма 1 (как для первой страницы) или на МК ГОСТ 3.1118 – 82 и карта эскизов технологического процесса изготовления детали, выполняемая по ГОСТ 3.1105 – 84 Форма 7а. На этой карте эскизов показывают базы, шероховатость обрабатываемой поверхности, окончательный размер с допусками и используемый инструмент. Обрабатываемый элемент детали показывают утолщенной линией.

Эскизы технологического процесса вычерчиваются после того, как технологический процесс полностью разработан и оформлен в технологических картах. Технологические операции, для которых выполняются операционные эскизы на листе, назначаются консультантом по курсовому проектированию после оформления и подписания технологического процесса. Это обычно наиболее характерные и разнообразные для данного процесса операции, а также те, в которых, по мнению проектанта, приняты наиболее интересные и прогрессивные решения.

Необходимо, чтобы представленные эскизы отражали основную сущность проделанной студентом работы.

На листе приводятся операционные эскизы. Требования, которые предъявляются к операционным эскизам, выполняемым на чертежах, во многом схожи с требованиями к эскизам, выполняемым на картах эскизов и схем. В данном случае лишь учитывается дополнительно условие большей наглядности чертежей и возможность их чтения с некоторого расстояния (1,5…2 м), так как студент, докладывая о проекте, сопровождает рассказ показом эскизов.

Третий лист представляет собой общий вид приспособления для сборочных, изготовительных или контрольных работ. Выполняют его в соответствии с ГОСТ 2.109 – 73. Общий вид приспособления должен быть изображен в нескольких проекциях, видах, сечениях, разрезах и т. д., достаточных для ясного понимания формы и размеров составляющих его деталей. На общем виде наносят габаритные, осевые, монтажные и посадочные размеры. Тонкой сплошной линией показывают контуры устанавливаемой на приспособлении детали и нумерацию деталей. К чертежу составляют спецификацию.

Основные надписи на чертежах выполняют по ГОСТ 3.1103 – 74.

На третьем листе располагают также чертежи нестандартных режущих и измерительных инструментов.

Эти чертежи желательно расположить, если позволяет место, на листах первом или третьем.

Если в курсовом проекте выполнялись исследовательские работы, то в графической части проекта некоторые листы могут быть заменены графиками полученных зависимостей по согласованию с преподавателем.

Курсовой проект оформляется в соответствии со стандартами ЕСКД и ЕСТД.

Последовательность выполнения курсового проекта

1. Дать описание конструкции и назначения детали на основании данных чертежа самой детали, а также сборочных чертежей и других материалов, например литературных источников (инструкций к машине, куда входит деталь и т. п.).

2. Произвести технологический контроль чертежа детали и выполнить анализ технологичности конструкции с учетом возможного влияния на конструктивные элементы заданного масштаба производства.

3. На основании исходных данных задания на проектирование определить тип производства и для серийного производства рассчитать количество деталей в партии.

4. Наметить вариант технологического маршрута механической обработки заготовки.

5. Назначить припуски на обработку поверхностей выбранной заготовки, пользуясь табличными данными.

6. Оформить чертежи детали и заготовки.

7. На основании выбранного технологического маршрута окончательно составить технологический процесс с учетом всех необходимых дополнительных операций.

8. Выполнить операционные эскизы на картах эскизов и схем (КЭ) для тех операций технологического процесса, где они необходимы.

9. Записать в операционные карты технологического процесса исходные данные для расчетов режимов резания и основного времени.

Режущие инструменты должны быть выбраны перед заполнением технологической карты, так как параметры режущих инструментов, в том числе геометрические, необходимы для расчета режимов резания.

10. Рассчитать по нормативам (таблицам) режимы резания на операции (переходы) технологического процесса и произвести нормирование; записать значения норм времени и их составляющих в операционные карты.

11. Определить потребное количество оборудования по операциям процесса и вычислить коэффициенты загрузки оборудования, использования по основному времени и по мощности.

12. Произвести, где это необходимо, корректировку режимов и нормирования операций с целью их синхронизации и повышения стойкости режущего инструмента.

13. Установить разряды работы, определить расценки на каждую операцию и записать эти данные в операционные карты.

14. Окончательно оформить операционные карты технологического процесса и заполнить маршрутную карту.

15. По согласованию с консультантом определить для данного технологического процесса станочное или контрольное приспособление, провести анализ существующих конструкций и оформить справку о патентном поиске (в рамках 4 часов дисциплины «Основы научных исследований»), построить схему приспособления и выполнить необходимые точностные или силовые расчеты.

16. Вычертить конструкцию приспособления.

17. Произвести расчет по статьям себестоимости.

18. Окончательно оформить расчетно-пояснительную записку.