«РУКОВОДСТВО ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ И РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ Учебное пособие Ульяновск 2003 Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РУКОВОДСТВО

ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ И РЕЖУЩИХ

ИНСТРУМЕНТОВ

Учебное пособие

Ульяновск 2003

Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ульяновский государственный технический университет В. В. Табаков, А. В. Шестернинов, В. В. Демидов

РУКОВОДСТВО

ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ И РЕЖУЩИХ

ИНСТРУМЕНТОВ

Учебное пособие для студентов специальности «Технология машиностроения»

Ульяновск УДК 621.91.01:62-229.331.001.66(075) ББК 34.63 - 5я Т Рецензенты: Николаев А. В., канд. техн. наук, доцент кафедры «Математическое моделирование технических систем» УлГУ; Булыжев Е. М., канд. техн. наук, зам. генерального директора ЗАО НПК «Волга-ЭКОПРОМ».

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия.

Табаков В. П.

Т32 Руководство по дипломному проектированию металлорежущих станков и режущих инструментов: Учебное пособие / В. П. Табаков, А. В. Шестернинов, В. В. Демидов.- Ульяновск: УлГТУ, 2003. – 91 с.

ISBN 5 – 89146 – 400 – Освещены тематика, состав, структурное построение, общие правила оформления, вопросы организации дипломного проектирования и содержание основных разделов типовых дипломных проектов. Даны рекомендации по использованию методической, технической и справочной литературы для решения конкретных задач дипломного проектирования.

Приведены примеры оформления заданий, типового содержания пояснительной записки, спецификации, аннотации и других материалов.

Пособие предназначено для выполнения дипломных проектов по металлорежущим станкам и режущим инструментам.

УДК 621.91.01:62-229.331.-001.66(075) ББК 34.63 - 5я © Табаков В. П., Шестернинов А. В., Демидов В. В., ISBN 5 – 89146 –400– 0 © Оформление. УлГТУ,

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ…………………………………………………………. 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ………….. 2. ТЕМАТИКА ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ……………………………... 3. СОСТАВ И ОБЪЕМ ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ…………………….. 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ…………….. 4.1. Закрепление темы.…………………………………………………... 4.2. Задание на дипломное проектирование……………………………. 4.3. Основные этапы работы при выполнении дипломного проекта…. 4.4. Руководство дипломным проектированием……………………….. 4.5. Контроль за работой студентов…………………………………….. 5. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ….. 5.1. Оформление расчетно-пояснительной записки…………………… 5.2. Оформление графических разработок………………………………

6. ДИПЛОМНЫЕ ПРОЕКТЫ ПО МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАНКАМ…

6.1. Сравнительный анализ существующих конструкций станков аналогичного назначения…………………………………………… 6.2. Технологические разработки………………………………………... 6.3. Определение, обоснование и конкретизация исходных технических характеристик………………………………………………….. 6.4. Расчеты при конструировании станков……………………………... 6.5. Рекомендации по конструированию приводов станков………….... 6.6. Описание выполненных разработок……………………………...… 7. ДИПЛОМНЫЕ ПРОЕКТЫ ПО РЕЖУЩИМ ИНСТРУМЕНТАМ…….. ПРИЛОЖЕНИЯ 1 – 18 ………………………………………………….. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК..…………………………………...

ПРЕДИСЛОВИЕ

Инженерная подготовка в вузе завершается выполнением и публичной защитой дипломного проекта. Дипломное проектирование является наиболее активным этапом обучения. Оно позволяет расширить и закрепить теоретические знания и продемонстрировать умение самостоятельно ставить и решать задачи, оформлять и защищать результаты своей работы.

Дипломный проект является выпускной квалификационной работой студента, по результатам защиты которой Государственная аттестационная комиссия решает вопрос о присвоении выпускнику квалификации дипломированного специалиста.

Дипломированный инженер – это выпускник высшего учебного заведения, подготовленный для проектно-конструкторской, технологической, организационно-управленческой и исследовательской деятельности в различных областях производства, способный разбираться в вопросах обслуживания, ремонта и эксплуатации технологического оборудования.

Дипломные проекты, выполняемые в рамках направления 657800 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», разделяют на четыре типа:

1) по технологии машиностроения (с более развитой технологической частью);

2) по металлорежущим станкам (с более развитой конструкторской частью);

3) по режущим инструментам;

4) с развитой научно-исследовательской частью.

В настоящей работе рассматриваются вопросы, связанные с методикой выполнения дипломных проектов второго и третьего типа, что обусловлено спецификой выпускающей кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» (МСиИ) Ульяновского государственного технического университета (УлГТУ).

Все методические положения, относящиеся к разработке конструкторских и технологических вопросов, рассматриваются в свете требований стандартов Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП), Единой системы технологической документации (ЕСТД) и Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

При написании настоящей работы использовался многолетний опыт подготовки инженеров – механиков на кафедре МСиИ УлГТУ, методические рекомендации учебно-методического объединения по образованию в области автоматизированного машиностроения по квалификационным работам бакалавров, инженеров и магистров, а также материалы учебных пособий кафедры «Технология машиностроения» УлГТУ по дипломному проектированию под общей редакцией заслуженного деятеля науки и техники, доктора технических наук, профессора Худобина Л.В.

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

К целям дипломного проектирования относятся:

- систематизация, закрепление и расширение теоретических и практических знаний по специальности и применение этих знаний при решении конкретных инженерных задач;

- развитие навыков ведения самостоятельной работы при совершенствовании существующих и создании новых конструкций станков и режущих инструментов.

Дипломное проектирование принципиально отличается от курсового проектирования объемом и комплексностью работ, их повышенной сложностью, более тесной связью с действующим производством как в постановке задач, так и в процессе их выполнения.

В процессе выполнения дипломного проекта предлагается решение следующих основных задач:

- комплексное применение общеинженерных и специальных знаний при решении конкретных технических задач, привлечение современных средств разработки технических проблем, в том числе новейших методов исследования, средств вычислительной техники;

- критическое осмысление сущности известных технических решений;

- поиск новых технических решений на уровне последних отечественных и мировых достижений;

- анализ вариантов решений с учетом их технической, экономической и социальной целесообразности;

- логическое и расчетное обоснование всех принимаемых технических решений;

- грамотное графическое и словесное выражение технических понятий и идей;

-самостоятельная организация этапов выполнения дипломного проекта во времени для качественного завершения его в установленный срок;

- реальная направленность результатов работы, предполагающая хотя бы частичное практическое внедрение их в производство.

2. ТЕМАТИКА ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ

Тематика дипломных проектов должна быть актуальной и соответствовать современному уровню и перспективам развития науки и техники, а по своему содержанию отвечать задачам подготовки высококвалифицированных специалистов.

В каждом дипломном проекте должен быть решен комплекс взаимосвязанных конструкторских, технологических и организационноэкономических вопросов. Тематика дипломных проектов должна создать возможность реального проектирования решением актуальных практических задач с тем, чтобы материалы проекта могли быть внедрены в производство. В то же время тематика проектов должна быть достаточно разнообразной, чтобы студент мог выбрать тему в соответствии со своими индивидуальными способностями.

Темы дипломных проектов должны быть ориентированы на создание новых конструкций автоматизированных станков, станочных модулей, станочных систем, прогрессивного режущего инструмента или на совершенствование существующих конструкций и повышение их техникоэкономической эффективности. В отдельных случаях объектом дипломного проекта может быть исследовательский стенд или стенд для проведения лабораторных работ, машина для выполнения сборочных или контрольных операций, промышленный робот.

Темы дипломных проектов должны соответствовать текущим работам и планам развития новой техники предприятий, на которых студенты проходят преддипломную практику или работают, а также направлению научно-исследовательских работ выпускающей кафедры.

Следует выбирать тему дипломного проекта так, чтобы студент при выполнении проекта мог использовать результаты научных исследований, полученные им в течение учебы в университете. Для студентов, активно участвующих в научных исследованиях, целесообразно направление дипломного проектирования определять в начале научной работы в университете.

В зависимости от сложности задач, решаемых в проектах, последние могут быть индивидуальными или комплексными. Индивидуальный проект выполняется одним студентом, а комплексный – коллективом (группой) студентов. Такой коллектив может достаточно действенно разработать полный комплекс технических, организационных, социальных и экономических решений, составляющих в совокупности проект современного производственного объекта (автоматической линии, станка, станочной системы и ее элементов и др.). Тем самым комплексный дипломный проект приобретает законченность и высокую степень реальности. Каждый участник творческого студенческого коллектива в рамках своего дипломного проекта решает ряд частных задач, которые в комплексе обеспечивают более полное и качественное решение общей задачи, представляющей существенный интерес для промышленности.

Комплексные проекты могут быть как кафедральными, так и межкафедральными, когда несколько студентов одной специальности под руководством одного преподавателя разрабатывают общую тему дипломного проекта. Однако в любом случае трудоемкость и содержание работы, выполненной каждым из членов творческого коллектива, должны соответствовать требованиям, предъявляемым к индивидуальному дипломному проекту.

В дипломном проекте студент должен самостоятельно решить поставленные технические задачи и доказать технико-экономическую эффективность разработанной конструкции по сравнению с существующей базовой.

Качество дипломного проекта определяется достигнутыми показателями технико-экономической эффективности, степенью оригинальности принятых конструкторских решений и перспективой реализации в промышленности всего проекта или его части, а также качеством выполнения расчетов и графической части.

Дипломные проекты по металлорежущим станкам и режущим инструментам всегда включают разработку технологических вопросов, а иногда и некоторые исследования процессов работы станков (или их отдельных механизмов) и режущих инструментов.

В зависимости от соотношения трудоемкости выполнения конструкторской и исследовательской частей дипломного проекта последние могут быть конструкторскими (с наиболее развитой конструкторской частью) и исследовательско-конструкторскими (с исследовательской и конструкторской частями, трудоемкость выполнения которых примерно одинаковы).

Темами дипломных проектов по металлорежущим станкам могут быть:

1. Проекты универсальных станков, гибких производственных модулей и линий.

2. Проекты специальных и специализированных станков и автоматических линий.

3. Проекты станков с использованием принципиально новых конструкций узлов и механизмов.

4. Проекты модернизации станков и другого технологического оборудования для повышения производительности, точности, степени автоматизации и т. д.

5. Проекты манипуляторов и другого вспомогательного технологического оборудования к станкам.

Темами дипломных проектов по режущим инструментам могут быть следующие (см. также с. 11):

1. Проектирование и технология изготовления инструментов для обработки заготовок корпусных деталей на автоматических линиях.

2. Проектирование и технология изготовления инструментов для обработки зубчатых колес различного типа (деталей резьбовых соединений, деталей промышленных роботов и других деталей).

3. Проектирование инструмента и инструментальной оснастки для группы станков, управляемых от ЭВМ.

4. Автоматизированное проектирование инструментов различных типов.

5. Проектирование и технология изготовления инструментов из синтетических сверхтвердых материалов.

6. Проектирование и технология изготовления инструментов, работающих по методу пластического деформирования (резьбо- и зубонакатной инструмент, деформирующие протяжки и др.).

7. Проектирование и технология изготовления протяжного инструмента.

Темы дипломных проектов по станкам и инструментам, которые носят научно-исследовательский характер, весьма разнообразны, например:

1. Исследование надежности и теплостойкости узлов станка или станка в целом.

2. Исследование кинематической точности, жесткости, виброустойчивости новых металлорежущих станков (или отдельных узлов), многооперационных станков, других станков с ЧПУ, роботов, манипуляторов.

3. Исследование систем управления станками, способов коррекции погрешностей в станках.

4. Разработка методов расчета станков по различным критериям работоспособности, в том числе с помощью ЭВМ.

5. Разработка базы данных по различным узлам станков для САПР.

6. Исследование принципиально новых механизмов с целью использования их в станках.

7. Разработка и исследование систем технического диагностирования.

8. Исследование взаимодействия станков и роботов.

9. Разработка и исследование новых высокопроизводительных режущих и вспомогательных инструментов.

10. Исследование работоспособности режущего инструмента, упрочненного различными способами и методами (например, лазером, электроискровым легированием, использованием износостойких покрытий и т. п.).

11. Исследование возможности разрезки листового матерриала из стали Ст 3 с помощью лазера.

12. Исследование геометрических и конструктивных параметров прямозубого дискового долбяка с целью повышения его периода стойкости.

13. Исследование возможности повышения эффективности токарной обработки заготовок из конструкционных сталей с помощью лазера.

14. Исследование влияния неравномерности окружного шага зубьев, цилиндрической развертки на ее стойкость и качество развертываемого отверстия.

По каждой базе практики тематика дипломных проектов подбирается руководителем практики и согласовывается с руководителями отделов и служб предприятия. При разработке тематики реальных дипломных проектов, особенно для студентов заочно-вечерней формы обучения, предприятие – база практики должно сформулировать актуальные темы для производства в письме, направляемом в вуз. Тематика дипломных проектов должна ежегодно обновляться.

3. СОСТАВ И ОБЪЕМ ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ

Дипломный проект состоит из расчетно-пояснительной записки (РПЗ) и графических материалов, содержащих решения технических, научных, организационных и экономических задач, установленных заданием на дипломное проектирование. Состав, объем и структурное построение проекта зависят от его типа и специфики темы. Для обеспечения единства требований к дипломным проектам всех типов устанавливается определенный состав основных разработок проектов. Примерное соотношение объемов этих разработок приведено в табл. 1. Распределение объемов работ по каждому виду разработок подлежит конкретизации в задании на дипломное проектирование. Однако в проекте любого типа должен быть решен во взаимной связи комплекс вопросов по конструированию, технологии, организации и управлению производством, экологии и обеспечению жизнедеятельности, экономике производства.

Общий объем дипломного проекта для студентов, выполняющих его по специальности 120100 «Технология машиностроения», регламентирован методическими указаниями Учебно-методического объединения по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) [6]. Объем РПЗ дипломного проекта не должен, как правило, превышать 100 – 120 страниц рукописного или 50 – 60 страниц машинописного текста, выполненного в редакторе Microsoft Word. Рекомендуемый шрифт Times New Roman, размер шрифта – 12, междустрочный интервал полуторный. Графическая часть должна содержать 8 – 10 листов формата А1.

Содержание РПЗ и графических материалов широко варьируется и зависит от типа проекта, характера темы, числа студентов, разрабатывающих тему, и других факторов. Структура построения записки изложена в разделе 5.1.

Примерное соотношение объемов разработок Вид диплом- Примерный объем разработок от всего объема проекта, % ного проекта Техноло- конструк- научно- по органи- По эколо- по экогических торских исследо- зации и гии и обес- номике С развитой Дипломные проекты по металлорежущ и м с т а н к а м. В каждом проекте внимание должно быть обращено на весь комплекс вопросов, без решения которых нельзя спроектировать станок: обосновать и рассчитать необходимые исходные параметры для проектирования, принципиально проработать кинематическую структуру, компоновку, конструкцию и систему управления станком или другим объектом. Задание должно содержать такой набор вопросов, который обеспечил бы всесторонний подход дипломника к проектированию, увязку технологических и конструкторских задач, различных систем станка, сложных его узлов.

Помимо преобладающего проектирования металлорежущих станков, темой дипломного проекта может быть также создание специальных станков для обработки неметаллических материалов.

В качестве объектов комплексного дипломного проектирования выбирают, как правило, тот или иной вид автоматической станочной системы либо автоматическую линию. В задании указывают и общую, и частную темы, например, «Автоматическая линия для обработки блока цилиндров двигателя. Специальный двухсторонний пятишпиндельный станок для черновой обработки отверстий под гильзу (комплексный проект)». Чаще всего частной темой является проектирование станка, транспортной системы, автоматического манипулятора и т. п.

Комплексный дипломный проект может быть посвящен разработке и одного станка, если он состоит из большого числа сложный узлов. В этом случае индивидуальная тема охватывает группу смежных взаимосвязанных узлов. Например, в зубошлифовальном станке можно выделить узлы для базирования, закрепления и привода заготовки и узлы для вращения, перемещения и правки шлифовального круга.

В качестве темы индивидуального дипломного проекта предпочтительна модернизация существующей модели станка. Однако возможна также разработка наиболее важных узлов нового станка. Во всех случаях тема содержит название станка, иногда еще и указания на некоторые его особенности, например, специальный, прецизионный, с ЧПУ и т. п. Пример такой темы: «Круглошлифовальный автомат с адаптивной системой управления».

Графический материал дипломного проекта с развитой конструкторской частью должен содержать следующие обязательные группы чертежей:

1. Технологические разработки: анализ точности механической обработки, технологические эскизы обработки, размерный анализ и др. (2 листа).

2. Чертежи общего вида станка (1 лист).

3. Схемы – кинематическая, гидравлическая, пневматическая, электрическая (0,5 1,5 листа).

4. Чертежи технических проектов узлов (4 5листов).

5. Демонстрационные чертежи (1 2 листа, которые не входят в число зачетных листов).

Демонстрационные чертежи оформляются в виде плакатов без угловых штампов и содержат, как правило, таблицы и графики, раскрывающие технико-экономические показатели спроектированного объекта. По усмотрению руководителя проекта они могут включать и другие материалы, поясняющие суть выполненных разработок (фотографии, циклограмму работы, рабочий чертеж детали, для которой проектируется специальный станок, и т. п.).

Число разрабатываемых узлов в пределах рекомендуемого количества листов жестко не лимитируется и рекомендуется от двух до четырех, в зависимости от их сложности. В задании должны быть приведены конкретные названия проектируемых узлов и приспособлений с раздельным указанием предполагаемого числа листов.

Дипломные проекты по режущим инструментам.

Различные темы дипломных проектов по режущим инструментам (РИ) можно условно разделить на три группы (тематики):

1. Конструкторско-технологическая.

2. Конструкторско-технологическая с элементами САПР.

3. Научно-исследовательская.

В соответствии с этим рекомендуются следующие формулировки тем дипломных проектов.

Для проектов по тематике №1:

Проектирование и технология изготовления РИ (указать вид и, при необходимости, тип РИ) для обработки детали (приводится точное название детали или деталей, желательно указать их регистрационный заводской номер) по номенклатуре завода (указать наименование завода).

Для проектов по тематике №2:

Проектирование и технология изготовления РИ (указать вид и, при необходимости, тип РИ) с использованием элементов САПР.

Для проектов по тематике №3:

Исследование возможности повышения эффективности РИ (указать вид и, при необходимости, тип РИ) на операциях … (название операции) путем… (название метода повышения эффективности РИ).

В соответствии с выбранной темой дипломного проекта определяется состав и объем РПЗ и графической части дипломного проекта при выполнении рекомендуемых соотношений объемов разработок, приведенных в табл. 1.

Рекомендуемый состав и объем графической части дипломного проекта в зависимости от выбранной темы выглядит следующим образом.

1. Для дипломного проекта по тематике № 1:

1.1. Классификатор видов РИ, предназначенных для выполнения заданной операции механической обработки детали, или классификатор типовых конструкций выбранного вида РИ (1 лист).

1.2. Сборочные и рабочие чертежи спроектированного(ых) РИ (0,5 1 лист).

1.3. Сборочные и рабочие чертежи РИ второго порядка (0, лист).

1.4. Анализ точности или размерный анализ механической обработки спроектированного РИ (или его детали для сборных РИ) или инструмента второго порядка (в особых случаях – для механической обработки детали, для изготовления которой спроектирован РИ) (1 2 листа).

1.5. Технологические эскизы механической обработки РИ или детали, выбранных в п.1.4 (1 2 листа).

1.6. Чертежи технических проектов станочных, сборочных и контрольных приспособлений для обеспечения техпроцесса изготовления Ри или детали, выбранной в п. 1.4 (2 3 листа).

1.7. Возможно выполнение до 1 листа исследовательской части, посвященной изучению конструкторско-геометрических параметров спроектированного РИ или инструмента второго порядка.

2. Для дипломного проекта по тематике № 2:

2.1. Классификатор типовых конструкций выбранного вида РИ ( лист).

2.2. Расчетные схемы и вновь полученные формулы к решению задачи проектирования РИ в САПР (0,5 1 лист).

2.3. Блок-схема алгоритма расчета и проектирования РИ ( листа).

2.4. Графическое решение задачи проектирования РИ (ручное или с использованием графических пакетов AutoCAD и др.) (0,5 2 листа).

2.5. Сборочные и рабочие чертежи спроектированного(ых) РИ (0,5 1 лист).

2.6. Сборочные и рабочие чертежи РИ второго порядка (0, лист).

2.7. Анализ точности или размерный анализ механической обработки спроектированного РИ (или его детали для сборных РИ) или инструмента второго порядка (в особых случаях – для механической обработки детали, для изготовления которой спроектирован РИ) (1 2 листа).

2.8. Технологические эскизы механической обработки РИ или детали, выбранных в п.2.7 (1 2 листа).

2.9. Чертежи технических проектов станочных, сборочных и контрольных приспособлений для обеспечения техпроцесса изготовления РИ или детали, выбранных в п. 2.7 (2 3 листа).

3. Для дипломного проекта по тематике №3:

3.1. Демонстрационный лист, посвященный систематизации исходной информации по теме исследования, цель и задачи исследований ( лист, выполняется без углового штампа и не входит в число зачетных листов).

3.2. Схемы и вновь полученные формулы к решению задач теоретической части исследований (1 лист).

3.3. Компоновка оборудования (схемы электрические, гидравлические, пневматические, механические и др.) для проведения исследований (1 1,5 листа).

3.4. Результаты исследований в виде графиков, диаграмм, фотографий, осциллограмм и т. д. (2 3 листа).

3.5. Технологические разработки: анализ точности или размерный анализ и технологические эскизы механической обработки исследуемого РИ или детали оборудования, используемого в исследованиях (1 2 листа).

3.6. Конструкторские разработки: чертежи технических проектов установок, используемых в исследованиях, или станочных, сборочных и контрольных приспособлений для обеспечения техпроцесса изготовления РИ или детали, оборудования, выбранных в п. 3.5 (1 2 листа).

Состав и объем графической части проекта предварительно указывается в задании на дипломный проект в начале преддипломной практики и окончательно уточняется в конце дипломного проектирования в виде окончательно отредактированного задания на дипломное проектирование.

Содержание РПЗ должно органично соответствовать графической части дипломного проекта и включать все необходимые обоснования, расчеты, схемы, пояснения и описания всех разработок, выполненных в рамках дипломного проекта.

4. ОРГАНИЗАЦИЯ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Успешное проведение дипломного проектирования в существенной мере зависит от организации работы дипломников, начиная от закрепления темы и кончая представлением проектов к защите в заседании Государственной аттестационной комиссии (ГАК).

Выпускающая кафедра ежегодно разрабатывает обновленный перечень тем дипломных проектов. Этот перечень рассматривается и утверждается на заседании кафедры, после чего доводится до сведения студентов. Каждому студенту предоставляется право выбора темы дипломного проекта. Студент может также предложить и свою тему дипломного проекта, сопроводив предложение технико-экономическим обоснованием целесообразности ее разработки.

Закрепление за студентом темы дипломного проекта по его личному письменному заявлению оформляется приказом ректора вуза не позже чем за месяц до начала преддипломной практики. В приказе указываются: фамилия, имя и отчество студента, точное наименование темы дипломного проекта, фамилия, имя и отчество руководителя проекта.

В первый день преддипломной практики студенту выдаются задания на преддипломную практику и на дипломное проектирование, составленные руководителем проекта и утвержденные заведующим кафедрой (задание на практику может быть составлено руководителем практики от университета по согласованию с руководителем дипломного проекта).

Одновременно с разработкой тематики решаются вопросы, связанные с формированием творческих коллективов студентов, которым поручаются комплексные дипломные проекты. При этом наиболее полно учитываются деловые качества каждого студента, его научные способности и интересы, опыт предыдущей работы.

Как правило, численность творческого коллектива дипломников, занятого разработкой одного комплексного проекта, должна быть не более 3 – 4 человек и зависит от особенностей темы, объема и содержания работы. При формировании творческих коллективов необходимо использовать принцип самоорганизации студентов, так как при этом наиболее полно учитываются личные желания и интересы, товарищеские взаимоотношения и чувство коллективизма, психологические особенности каждой личности.

Задание на разработку темы дипломного проекта имеет два варианта редакции: предварительный и окончательный. Оба раза оно оформляется на бланке установленной формы (приложение 1).

Предварительное задание на дипломное проектирование, заполненное от руки, студент получает в начале преддипломной практики от руководителя практики или руководителя дипломного проекта. В нем должны быть заполнены все необходимые графы, указаны фамилии руководителя и консультантов по соответствующим разделам проекта, поставлены их визы и оно должно быть заверено заведующим кафедрой.

В предварительном варианте задания содержание отдельных разделов РПЗ и перечень листов графической части проекта носят, как правило, ориентировочный (предварительный) характер. По мере выполнения дипломного проекта отдельные пункты задания корректируются и уточняются. Примерно за месяц до начала защиты дипломного проекта студент оформляет окончательный вариант задания (желательно в машинописном виде).

При разработке и оформлении задания необходимо учитывать следующие требования:

- формулировка темы проекта должна строго соответствовать формулировке, утвержденной приказом ректора университета;

- исходная информация должна быть минимально необходимой и достаточной для выполнения требуемых разработок, ее состав непосредственно зависит от типа дипломного проекта и характера темы;

- конструкторские, технологические и научно-исследовательские разработки должны содержать краткий перечень основных вопросов, подлежащих разработке в проекте;

- вопросы разделов по организации и экономике производства, безопасности жизнедеятельности должны быть строго увязаны с темой проекта, и объем по их выполнению не должен превышать норм, указанных в табл. 1;

- в перечне графических материалов приводится наименование всех графических разработок с указанием их объема в листах формата А1; перечень графических разработок завершается указанием суммарного объема.

Независимо от особенностей темы, каждому студенту назначают консультантов по организации и экономике производства, а также по экологии и безопасности жизнедеятельности. При необходимости по предложению руководителя проекта число консультантов может быть увеличено:

дополнительно могут быть назначены консультанты по электрооборудованию, гидрооборудованию, технологии машиностроения и др.

В окончательном варианте, аккуратно оформленное задание подписывает студент, руководитель проекта и все консультанты, а затем его утверждает заведующий кафедрой. Обязательно указывается номер и дата приказа на утверждение темы дипломного проекта ректором университета.

Задание прилагается к выполненному дипломному проекту и вместе с проектом представляется в ГАК.

Примеры оформления заданий на дипломное проектирование по металлорежущим станкам и режущим инструментам приведены в приложениях 2 – 4.

4.3. Основные этапы работы при выполнении дипломного проекта Работу студента над темой дипломного проекта можно условно разделить на три последовательно выполняемых этапа.

1. Подготовительный этап дипломного проектирования. Этот этап осуществляется в основном в период преддипломной практики и заключается в сборе, изучении и систематизации исходной информации, необходимой для разработки проекта.

Состав основных вопросов, подлежащих изучению, а также перечень материалов, собираемых в период преддипломной практики, приводится в задании на практику (приложения 5, 6), выдаваемому студенту одновременно с выдачей задания на дипломное проектирование. Эти материалы необходимы прежде всего для анализа базовых аналогов объектов проектирования, технико-экономической оценки новых технических, организационных и экономических решений, принимаемых в проектах.

Качественная разработка темы проекта невозможна без широкого использования современных достижений науки и техники, передового опыта отечественного и зарубежного машиностроения. С этой целью подбирается и изучается отечественная и зарубежная научно-техническая и патентная информация. Этому вопросу студент должен уделять самое серьезное внимание во время преддипломной практики. В библиотеке и отделах базового предприятия следует тщательно изучить отраслевые методические и руководящие материалы, научно-технические разработки ведомственных проектных, конструкторских и научно-исследовательских организаций.

При современном подходе к дипломному проектированию, особенно комплексному, подготовка к дипломному проектированию начинается задолго до преддипломной практики. В частности, заслуживает внимания известный метод преемственности курсового и дипломного проектирования: сначала тема разрабатывается в объеме курсового проекта (проектов), в результате чего появляется первый вариант решения задачи; затем тема развивается, углубляется и доводится до реального варианта в дипломном проекте. Возможен также метод повторного проектирования, когда студенты более поздних выпусков совершенствуют ранее выполненный дипломный проект с целью повышения технико-экономических показателей выполненных разработок и степени их реальности. Принцип преемственности особенно четко проявляется при выполнении дипломных проектов научно-исследовательского характера.

2. Разработка дипломного проекта. На этом этапе в определенной последовательности детально решается комплекс конструкторских, технологических, научно-исследовательских, экономических, организационных и других задач в соответствии с темой и заданием на дипломное проектирование. При решении каждой задачи необходимо одновременно составлять РПЗ, в которой дается краткое обоснование принятых в проекте решений, и разрабатывать графические материалы. Все разработки подлежат согласованию с руководителем проекта и соответствующими консультантами.

Последовательность выполнения расчетных и графических разработок зависит от типа проекта и особенностей темы. Однако она должна быть подчинена ряду общих требований.

Последовательность изложения материалов в РПЗ должна соответствовать ее типовому содержанию (см. п. 5.1 и приложения 7 – 9). В этой же последовательности обычно ведут и все разработки по проекту.

3. Оформление дипломного проекта. На этом этапе окончательно дорабатываются РПЗ и графические материалы. Завершается работа над проектом сбором подписей всех консультантов, руководителя проекта, лица, контролирующего соблюдение стандартов, и заведующего кафедрой.

4.4. Руководство дипломным проектированием Руководителями дипломного проектирования назначаются, как правило, профессора, доценты и старшие преподаватели выпускающей кафедры. Руководителями могут быть также научные сотрудники и высококвалифицированные специалисты предприятий и организаций, а также наиболее опытные сотрудники научных подразделений вуза.

При назначении руководителей проектов следует учитывать соответствие их научно-педагогической или производственной специальности характеру тем дипломных проектов. За одним руководителем закрепляется обычно не более 6 – 8 студентов, в том числе не более 2 – 3 студентов, выполняющих проекты научно-исследовательского характера.

Основные обязанности руководителя дипломного проекта сводятся к следующему:

- подбор темы дипломного проекта;

- разработка задания на дипломное проектирование;

- разработка задания на преддипломную практику;

- подбор консультантов;

- оказание помощи студенту по подбору отечественной и зарубежной исходной информации по теме проекта;

- проведение систематических консультаций;

- проверка качества выполнения дипломного проекта;

- написание отзыва на законченный проект.

Консультанты оказывают студенту помощь в разработке отдельных разделов дипломного проекта, подписывают задание, титульный лист РПЗ и соответствующие графические материалы. Встречи студента с консультантами осуществляются по расписанию консультации выпускающей или смежных кафедр вуза.

Нормоконтролер контролирует подписанные руководителем и консультантами материалы проекта на соблюдение стандартов ЕСКД, ЕСТПП, ЕСТД и др.

Посещение студентом консультаций является обязательным. В процессе консультаций руководитель и консультанты должны не только помогать дипломнику в нахождении правильных решений, но и способствовать развитию его творческой активности и самостоятельности. За принятые в проекте решения и правильность всех данных отвечает студент – автор проекта. Если в процессе дипломного проектирования руководитель убеждается, что студент не подготовлен к качественному и своевременному выполнению проекта в требуемом объеме, он ставит вопрос перед заведующим кафедрой о прекращении дипломного проектирования.

За работой студента над дипломным проектом осуществляется систематический контроль со стороны руководителя проекта.

Периодический контроль осуществляется специальной комиссией, назначаемой заведующим выпускающей кафедрой. За весь период дипломного проектирования этот контроль осуществляется обычно два раза.

Даты проведения проверок указываются в специальных объявлениях кафедры. В обоих случаях на контроль представляются все имеющиеся у студентов чистовые, черновые и эскизные материалы по всем разделам проекта. Итоги контроля рассматриваются на заседании кафедры и доводятся до сведения декана факультета. Отстающие от графика студенты вызываются на заседание кафедры. В случае неудовлетворительного хода дипломного проектирования студенту назначается время дополнительной проверки и ставится вопрос перед деканатом об особых мерах.

По окончании работы над проектом студент представляет все материалы проекта на нормоконтроль, который определяет их соответствие существующим стандартам и нормативам.

Окончательный контроль законченного проекта, подписанного руководителем, консультантами и нормоконтролером, осуществляется заведующим кафедрой при наличии положительного отзыва руководителя.

Цель этого контроля – проверка качества и соответствия проекта заданию на проектирование, допуск к защите в заседаниях ГАК.

В случае, если заведующий кафедрой не считает возможным допустить студента к защите дипломного проекта, этот вопрос рассматривается на заседании кафедры с участием руководителя проекта. Протокол заседания кафедры представляется через декана факультета на утверждение ректору вуза.

5. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ДИПЛОМНЫХ ПРОЕКТОВ

5.1. Оформление расчетно-пояснительной записки Основным документом дипломного проекта, в котором приводится информация о всех выполненных разработках, является РПЗ.

Правила оформления РПЗ должны соответствовать требованиям ГОСТ 2.105 – 95 «Общие требования к текстовым документам» и ГОСТ 7.32 – 2001 «Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления». РПЗ должна отвечать следующим требованиям: логическая последовательность изложения материалов; убедительность аргументации; краткость и точность формулировок; конкретность изложения результатов работы.

Структура построения любой РПЗ должна включать обязательные типовые разделы и документацию, представленные в следующем порядке:

- этикетка на обложке записки;

- титульный лист;

- содержание РПЗ;

- основная часть (обзор, техническое задание, конструкторские, технологические и исследовательские разделы);

- организационно-экономическая часть;

- безопасность жизнедеятельности;

- заключение;

- список использованной литературы;

- приложения (компоновочные схемы узлов, спецификации деталей, технологические карты, распечатки с результатов расчетов на ЭВМ и т. п.).

Этикетка на обложке РПЗ и титульный лист оформляются согласно образцам, представленным в приложениях 10 и 11.

Индивидуальные задания на дипломное проектирование по металлорежущим станкам и режущим инструментам, как уже указывалось ранее, оформляются подобно образцам, представленным в приложениях 2–4. Каждое задание подписывается руководителем проекта, исполнителем–студентом и утверждается заведующим кафедрой.

Комплексное задание, выдаваемое на группу студентов, также заверяется необходимыми подписями.

Аннотация должна кратко отражать основное содержание и результаты разработок. Слово «АННОТАЦИЯ» пишут прописными буквами. Вся аннотация располагается на одной странице. Она включает следующую информацию (приложения 12 и 13):

- фамилия исполнителя проекта;

- фамилии соисполнителей (если проект комплексный);

- сведения об объеме РПЗ и числе иллюстраций в ней;

- число чертежей формата А1 в графической части проекта;

- наименование вуза, год разработки;

- основной текст объемом 0,5…0,8 страницы, в котором отражается сущность выполненных разработок и краткие выводы по полученным результатам.

В содержании РПЗ указываются все разделы и подразделы с указанием страниц. Примеры составления содержаний для различных типов проектов приведены в приложениях 7 – 9.

Во введении отражаются основные требования к объекту проектирования, с учетом достижения научно-технического прогресса, состояние и перспективы развития станков или режущего инструмента данного вида и типа, обосновывается актуальность проекта. Желательно также указать, на улучшение каких именно технико-экономических показателей разрабатываемого объекта нацелен новый проект.

В обязательном для каждого дипломного проекта разделе «ЗАКЛЮЧЕНИЕ» должны быть даны основные выводы по решению поставленных в проекте задач, технико-экономическая оценка принятых в проекте технических и организационных решений на основе сравнительного анализа показателей проекта и аналога. Необходимо перечислить собственные конструктивные решения и указать степень их новизны. При этом необходимо отметить, за счет чего достигнуто повышение производительности труда, точности обработки, снижение себестоимости продукции и т. п. Наряду с этим отмечаются и другие преимущества проекта: улучшение условий труда, повышение безопасности жизнедеятельности, повышение культуры производства и т. п.

Текст РПЗ размещают на обеих сторонах листов белой бумаги формата А4 по ГОСТ 9327 – 60. Поля оставляют со всех четырех сторон листа:

размер левого поля – не менее 30 мм, правого – не менее 10 мм, верхнего – не менее 15 мм, нижнего – не менее 20 мм.

В РПЗ, выполненных от руки, высота букв и цифр составляет 2,5…5 мм. Цифры и буквы следует писать четко чернилами, тушью или пастой черным или синим цветом. Объем РПЗ дипломного проекта не должен, как правило, превышать 100 – 120 страниц рукописного или 50 – 60 страниц машинописного текста, выполненного в редакторе Microsoft Word. Рекомендуемый шрифт Times New Roman, размер шрифта – 12, междустрочный интервал полуторный.

Текст РПЗ делится на разделы, которые нумеруют арабскими цифрами; после номера раздела ставят точку. Заголовки, выполненные на отдельной строке прописными буквами (СОДЕРЖАНИЕ, ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ВВЕДЕНИЕ, ЗАКЛЮЧЕНИЕ, БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК), не нумеруют.

Тексты разделов делят на подразделы, которые нумеруют арабскими цифрами в пределах каждого раздела. Номер подраздела должен состоять из номера раздела и номера подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела ставят точку, например «2.1.» (первый подраздел второго раздела).

Тексты подразделов делят на пункты, которые нумеруют арабскими цифрами. Номер пункта состоит из номеров раздела, подраздела и пункта, разделенных точками, например «2.1.3.» (третий пункт первого подраздела второго раздела). Разделы и подразделы должны иметь заголовки (без точки в конце). Подчеркивать заголовки и переносить слова в заголовках не допускается. Межстрочное расстояние между заголовками и текстом должно быть равно трем интервалам (интервал равен сумме размеров строки и расстояния между строками).

Нумерация страниц РПЗ должна быть сквозной: первой страницей является титульный лист, второй и третьей – задание на проектирование, четвертой – аннотация, пятой – содержание и т. д. Номер страницы проставляют арабской цифрой вверху по центру страницы без точки после номера страницы. На титульном листе и задании номер страницы не ставят. Иллюстрации и таблицы, расположенные на отдельных листах, и распечатки с ЭВМ включают в сквозную нумерацию страниц.

Иллюстрации (чертежи, графики, схемы, диаграммы, фотоснимки) выполняют в соответствии с ЕСКД, обозначают словом «Рис.» и нумеруют арабскими цифрами. Нумерация рисунков должна быть сквозной в пределах всей РПЗ. Иллюстрации должны иметь наименования; например:

«Рис. 5. Расчетная схема шпинделя», которые помещаются под рисунком.

Составные части изделия на иллюстрации обозначают арабскими цифрами в виде позиций, элементы деталей (отверстия, канавки и т. д.) – прописными буквами русского алфавита.

В тексте ссылки на иллюстрации делают по типу: «на рис. 5 показано…», «на кинематической схеме (см. рис. 10)…». Последняя запись представляет ссылку на ранее приведенную иллюстрацию.

Таблица должна иметь заголовок, который помещается над ней в центральной части. Над заголовком в правой части страницы делается надпись «Таблица…» с указанием ее номера. Таблицы нумеруют арабскими цифрами порядковой нумерации в пределах всей РПЗ. Ссылки на таблицу, имеющую номер (например 7), делают следующим образом: «… в табл. 7…». При отсутствии номера слово «таблица» пишут без сокращения.

В заголовках граф и строк таблиц следует указывать обозначения физических величин и их размерность (см. табл. 5).

Мощности и крутящие моменты на валах привода Номер Частота вращения Передаваемая Передаваемый Аналогично рисункам и таблицам нумеруют формулы. Номера формул указывают с правой стороны листа на уровне формулы в круглых скобках, например «(10)». Ссылки на номер формулы в тексте также приводятся в круглых скобках, например …«в формуле (10)»….

Пояснения значений символов и числовых коэффициентов приводят непосредственно под формулой в той же последовательности, в какой они даны в формуле. Первую строку начинают со слова «где» без двоеточия, например:

Тяговое усилие определяется по формуле где Px – составляющая силы резания в направлении подачи, Н;

f – коэффициент трения в направляющих;

Ссылки в тексте РПЗ на литературные источники обозначают порядковым номером списка источников, выделенным двумя квадратными скобками, например «[27], [51]» и т.п. Список использованной литературы составляется в порядке появления ссылок в тексте РПЗ.

Основная часть РПЗ должна иметь структурное построение, соответствующее типовому содержанию (см. приложения 7–9). Последовательность изложения зависит от типа и особенностей темы и может быть иной.

По всему тексту РПЗ придерживаются единой терминологии. Не следует применять иностранные слова и термины, если имеются равнозначные русские. При первом упоминании иностранных фирм и малоизвестных фамилий необходимо писать их как в русской транскрипции, так и на языке оригинала (в скобках). Цитаты, приведенные в тексте, следует заключать в кавычки и указывать точное название или номер источника по списку литературы. Наименование предприятия пишут в кавычках и не склоняют, например, завод «Гидроаппарат». Сокращенные наименования типа ВГТЗ, ГАЗ, ЭНИМС пишут без кавычек. Знаки №, % и другие применяют только в сопровождении цифр или букв, в тексте их пишут словами – номер, процент, логарифм и т. д. Размерность одного и того же параметра в пределах РПЗ должна быть постоянной. Ссылки на стандарты, технические условия, инструкции и другие подобные источники делают на документ в целом или на его разделы с указанием обозначения и наименования документа, номера и наименования раздела. Ссылки на отдельные подразделы, пункты и иллюстрации не допускаются. Иллюстрации в РПЗ должны придавать излагаемому тексту ясность и конкретность.

Непременным требованием является строгое соблюдение во всех материалах проекта ГОСТ 8.417 – 81 «Единицы физических величин». Этот стандарт регламентирует и правила написания обозначений единиц измерения, некоторые из них приводятся ниже.

В обозначениях единиц измерения точку, как знак сокращения не ставят. Обозначения единиц следует применять после числовых значений величин и помещать в строку с ними (без переноса на следующую строку).

Между последней цифрой числа и обозначением единицы измерения следует оставлять пробел, например: 100 кВт; 80 %; 20С. Исключения составляют обозначения в виде знака, поднятого над строкой (…, …, …), перед которыми пробела не оставляют, например 15.

При наличии десятичной дроби в числовом значении величины обозначение единицы измерения следует помещать после всех цифр, например: 432,06 м; 5,758 или 54528.

При указании значений величин с предельными отклонениями следует заключать их в скобки и обозначение единицы измерения помещать после скобок или проставлять обозначение единицы измерения после числового значения как самой величины, так и ее предельного отклонения, например: (100 ± 0,1) кг; 50q ± 1q.

Буквенные обозначения единиц измерения, входящих в произведение, следует отделять точками на средней линии, как знаками умножения, например: Н·м; А·м; Па·с.

В буквенных обозначениях отношений единиц измерения в качестве знака деления должна применяться только одна черта: косая или горизонтальная. Допускается применять обозначения единиц измерения в виде произведения обозначений единиц, возведенных в степень (положительную и отрицательную). При применении косой черты обозначения единиц в числителе и знаменателе следует помещать в строку, произведение обозначений единиц в знаменателе следует заключать в скобки, например:

Вт·м-2·К-1; Вт/(м-2·К).

Список литературы должен включать все использованные источники, которые следует располагать в порядке появления ссылок в тексте РПЗ.

Сведения об источниках, включенных в список, необходимо давать в соответствии с требованиями ГОСТ 7.1 – 2003 «СИБИД. Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления». Ниже приведены примеры наиболее часто встречающихся в проектах библиографических описаний.

1. Однотомное издание Кочергин А.И. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для вузов. / А.И. Кочергин. Мн.: Выш. шк., 1991. 382 с.

Журавлев В.Н. Машиностроительные стали: Справочник. 4-е изд., перераб. и доп. / В. Н. Журавлев, О. И. Николаева. М.: Машиностроение, 1992. 480 с.

Пуш В. Э. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов / Под ред. В. Э. Пуша. М.: Машиностроение, 1985.

256 с.

2. Многотомное издание Савельев И. В. Курс общей физики: Учеб. пособие для студентов втузов. Т. 1-3. 2-е изд., перераб. / И. В. Савельев. М.: Наука, 1982.

Савельев И. В. Курс общей физики. Т.1. Механика. Молекулярная физика: Учеб. пособие для студентов втузов. 2-е изд., перераб. / И. В. Савельев. М.: Наука, 1982. 432 с.

Силин С. С. Определение режимов резания с учетом требуемого качества поверхности и точности обработки // Резание и инструмент: Респ.

междувед. науч.–техн. сб. / С. С. Силин, В. Ф. Безъязычный. Харьков:

Вища шк. Изд-во при Харьк. ун-те, 1985. Вып. 33. С. 22-25.

5. Статья из журнала Фролов А. К. Динамическая модель шпиндельного узла // Вестник машиностроения. 1992. № 9. С. 35-37.

6. Отдельно взятый стандарт ГОСТ 7.32-2001 / ИСО 5966-82 /. Отчет о научноисследовательской работе. Структура и правила оформления М.: Изд-во стандартов, 2002. 18 с.

7. Патентные документы А.с. 1007970 СССР, МКИ3В 25 15/00. Устройство для захвата неориентированных деталей типа валов / В.С. Ваулин, В.Г. Кемайкин (СССР). - № 3360585/25-08; Заявлено 23.11.81; Опубл. 30.03.83. Бюл. № 12.

8. Промышленный каталог Центробежные герметичные электронасосы типа ЦГ 6-го конструктивного исполнения: ОКП 36.3113: Рек. к сер. пр-ву / Центр. ин-т НТИ и техн.-экон. исслед. по хим. и нефт. машиностроению (ЦИНТИхимнефтемаш). Разраб. ПО «Молдавгидромаш». М., 1991. 3 с.

9. Прейскурант Прейскурант № 19-08. Оптовые цены на редукторы и муфты соединительные: Утв. Госкомцен РФ 12.08.98: Ввод и действие 01.01.99. М.:

Прейскурантиздат, 1998. 60 с.

10. Диссертация Белов М.А. Повышение качества шлифованных деталей из коррозионностойких сталей путем рационального применения технологических жидкостей: Дис. … канд. техн. наук. – Ульяновск, 1987. 366 с.

Приложения оформляют обычно как продолжение РПЗ на последующих ее страницах, располагая их в порядке появления ссылок в тексте.

В приложения включают компоновочную схему валов коробки скоростей или подач; спецификации конструкторских разработок, распечатки ЭВМ;

протоколы и акты испытаний; протоколы экспериментальных исследований; копии авторских свидетельств, патентов и заявок на изобретения и другие материалы.

Каждое приложение начинают с новой страницы с указанием в правом верхнем углу слова «ПРИЛОЖЕНИЕ», написанного прописными буквами. Каждое приложение должно иметь содержательный заголовок.

Нумерация приложений сквозная, например, «ПРИЛОЖЕНИЕ 1», «ПРИЛОЖЕНИЕ 2» и т. д. (без знака №).

Рисунки, таблицы и формулы, помещаемые в приложении, нумеруют арабскими цифрами порядковой нумерацией в пределах каждого приложения.

При большом объеме разработанной технологической документации приложения можно оформить в виде отдельной части (альбома). На обложке этого альбома делается такая же этикетка (наклейка), как и на РПЗ, лишь после наименования темы (см. приложение 10) добавляется прописными буквами слово «ПРИЛОЖЕНИЯ».

Графическая часть дипломного проекта должна содержать не менее 8 и, как правило, не более 10 листов чертежей формата А1 ГОСТ 2.301-68.

Перечень их наименований с указанием объема указывается в задании на дипломное проектирование (см. приложения 2, 3, 4).

Все чертежи должны соответствовать требованиям стандартов. Они могут быть выполнены в карандаше либо получены при помощи машинной графики.

Основная надпись (угловой штамп) на всех чертежах должна соответствовать ГОСТ 2.104-68. Образец углового штампа и порядок его заполнения приведены в приложении 14.

Ниже приводятся пояснения и требования к оформлению графических материалов различных видов и назначения.

Кинематические схемы и графики частот вращения. Выполнение графиков и кинематических схем осуществляется без соблюдения масштаба в соответствии с требованиями ГОСТ 2.703-68. Однако диаметральные пропорции при изображении зубчатых колес на кинематических схемах должны быть соблюдены.

Кинематические схемы вычерчивают в виде развертки. Их можно вписывать в контур станка. Аксонометрическое изображение схем допускается в порядке исключения, по согласованию с руководителем проекта.

Все элементы на схеме изображают условными графическими обозначениями в соответствии с ГОСТ 2.770-68.

На кинематических схемах и графиках частот вращения изображают:

- валы – сплошными основными линиями толщиной b = 1…2 мм;

- шестерни, червяки, шкивы и т. д. – сплошными линиями толщиной b/2;

- контур станка и его узлов – b/3;

- горизонтальные линии частот вращения – b/3;

- линии передаточных отношений – b/2.

На кинематических схемах указывают основные характеристики и параметры кинематических элементов:

- тип и характеристики электродвигателя;

- диаметры шкивов ременной передачи;

- число зубьев и модуль зубчатых колес;

- модуль зубчатой рейки, направление и угол наклона зубьев;

- число заходов и осевой модуль червяков, направление витков и диаметр червяка;

- число зубьев и шаг цепи для звездочек цепной передачи.

Каждому кинематическому элементу, изображенному на схеме, присваивают порядковый номер, начиная от электродвигателя. При этом валы нумеруют римскими цифрами, остальные элементы – арабскими. Порядковый номер элемента проставляют на полке линии-выноски. Линия-выноска для порядковых номеров валов выполняется со стрелкой. Под полкой линии-выноски указывают характеристики кинематического элемента (диаметр шкива, число зубьев колеса и т. п.).

При изображении механизмов, которые содержат элементы, не предусмотренные стандартами ЕСКД, приходится проявлять изобретательность, чтобы наглядно показать взаимодействующие части и принципиально важные особенности их взаимного расположения. Для этого полезно иногда одно из звеньев или их группу представить в двух проекциях, соединенных фигурной скобкой.

Гидропневматическая схема. Иногда встречаются станки без гидропривода. В этом случае в составе дипломного проекта схема отсутствует (в задании не указывается). Схему смазывания, как правило, в графическую часть проекта не включают.

Если на станке применены и гидравлика, и пневматика, то в зависимости от сложности и взаимосвязи соответствующие схемы можно выполнять или раздельно (в том числе и на общем листе), или совместно (гидропневматическая схема). Возможны и гидрокинематические схемы. При выполнении схемы следует соблюдать ГОСТ 2.704 – 76, ГОСТ 2.780 – 96, ГОСТ 2.784 – 96.

На схемах необходимо изображать исполнительные органы, двигатели, управляющую, контрольно-регулирующую, вспомогательную аппаратуру и связи между ними. Аппараты и трубопроводы нумеруют в соответствии со стандартом.

На этом же листе выполняют схему включения электромагнитов по переходам со схемой потоков. Если схема управления станком реализована на пневматических или гидравлических элементах, то на листе следует представить схему алгоритма управления.

Сборочные чертежи узлов. Чертежи, на которых изображены сборочные единицы, называются сборочными чертежами. Например: сборочный чертеж коробки подач, сборочный чертеж шпиндельной бабки универсального станка, сборочный чертеж коробки скоростей станка с ЧПУ и т. д. Сборочные чертежи дипломного проекта должны отвечать требованиям, предъявляемым к чертежам технического проекта.

Сборочный чертеж является производственным техническим документом, на основании которого осуществляются полная сборка и необходимое регулирование. На чертеже должно быть такое количество проекций, которое дает полное представление о расположении изделия, его внешнем виде, строении, ходах подвижных элементов. Сборочные чертежи должны содержать:

- изображение сборочной единицы, состоящее из проекций, разрезов, видов и сечений, номеров позиций составных частей, входящих в изделие;

- технические требования;

- техническую характеристику;

- надписи, необходимые для понимания конструктивного устройства изделия;

- основную надпись.

Все детали сборочной единицы должны изображаться в рабочем положении. На чертежах или дополнительных видах перемещающиеся части изделия следует изображать в крайних или промежуточных положениях.

На сборочном чертеже можно помещать выполняемые тонкими линиями упрощенные изображения пограничных изделий, называемые «обстановкой». Составные части данного изделия, находящиеся за «обстановкой», изображают как видимые или невидимые в зависимости от необходимости.

Здесь же показывают элементы крепления или присоединения изделия, а также приводят наименование или обозначение элементов «обстановки».

На сборочном чертеже можно помещать схемы соединения или расположения частей изделия.

На сборочном чертеже допускаются упрощения. Можно не показывать мелкие элементы: фаски, скругления, проточки, выступы; зазор между стержнем и отверстием; надписи на табличках, шкалах и т. д. Допускается не показывать крышки, кожухи, помещая над изображением надпись «крышка поз. … не показана», если необходимо показать закрытые крышкой части изделия. Стандартные и покупные детали и сборочные единицы (винты, подшипники качения, электродвигатели, электромагнитные муфты и т. д.) можно вычерчивать упрощенно, но это не должно препятствовать пониманию принципа работы изделия.

Упрощенное изображение подшипников качения в осевых разрезах (с диагоналями вместо тел качения) в дипломном проекте допускается лишь с одной стороны от оси вращения, с другой стороны упрощения должны быть в соответствии с требованием ГОСТ 2.109 – 73.

На сборочном чертеже одну из одинаковых составных частей изделия изображают подробно, остальные упрощенно. Это относится к муфтам, каткам, колесам.

Если некоторые составные части изделия представлены отдельными чертежами, то эти части на разрезе изделия можно показать неразрезанными. Так изображают гидроцилиндры, прихваты, подводимые опоры и т. д.

Сборочные чертежи должны содержать следующие размеры:

- габаритные (наносятся от крайних точек по длине, высоте и ширине);

- крайние, если в составе сборочной единицы есть подвижная деталь (необходимо показать размеры ее минимального и максимального перемещения);

- тип, степень точности и размер резьбы (при необходимости);

- посадочные размеры подшипников, шлицевых и шпоночных соединений и других сопрягаемых деталей;

- установочные и присоединительные, которые служат для соединения с сопряженными изделиями;

- межосевые и межцентровые расстояния с допусками, установленными в зависимости от их номинальной величины и степени точности зубчатых колес;

- справочные (по мере необходимости).

Составные части сборочной единицы, детали, комплекты обозначают номерами, которые они имеют в спецификации сборочной единицы.

Номера позиций помещают на полках и выполняют шрифтом на один – два размера большим, чем шрифт для размерных чисел.

На свободном поле чертежа над угловым штампом в общем случае помещают техническую характеристику и технические требования, указывая соответствующие надписи («Техническая характеристика», «Технические требования»). Если на чертеже приводятся только технические требования, то надпись «Технические требования» не указывается. Текст записывают сверху вниз. В случае недостатка места над угловым штампом его продолжение помещают слева от нее. Каждый пункт записывают с новой строки.

входить:

1) Параметры заготовки, обрабатываемой на станке.

2) Параметры инструментов, устанавливаемых на станке (размеры, число позиций и др.).

3) Параметры шпинделя станка (обозначение конца шпинделя, диаметр отверстия и т. д.).

4) Показатели рабочих и установочных перемещений рабочих органов.

5) Показатели технического совершенства (производительность, коэффициент технического использования и т. д.).

6) Эргономические показатели.

1) Требования к способам создания неразъемных соединений.

2) Требования к способам достижения точности соединения, если она обеспечивается подбором, пригонкой и т. д.

Примеры. Зазор в направляющих регулировать установкой клиньев поз. … и подшлифовкой планок поз. … Посадка подшипников поз. … с натягом 0,005 … 0,010 мм осуществляется путем изменения диаметра шпинделя по фактическим замерам внутренних колец подшипников поз. … 3) Требования к способам испытания и контроля изделия и его составных частей.

Примеры. Перед установкой сборочной единицы в изделие обкатать ее на стенде в течение двух часов на каждой частоте вращения.

Температура подшипников шпинделя при обкатке на максимальной частоте вращения на холостом ходу должна быть не выше 50С.

Проверку зацепления конических зубчатых колес производить по краске.

4) Требования к параметрам технической характеристики, обеспечиваемым сборкой.

Примеры. Торцовое биение опорного фланца шпинделя – не более 0,008 мм.

Зубчатая передача должна соответствовать 7-й степени точности. Пятно контакта в зацеплении должно занимать по высоте зуба не менее 45%, по длине зуба не менее 60% номинальной площади.

5) Требования к способам смазывания изделия.

Пример. Внутреннюю полость пиноли и полость А заполнять смазочным материалом ….

Спецификация. Спецификация составляется на отдельных листах формата А4 или специальных бланках. Форма заглавного листа спецификации и ее последующих листов приведена в приложении 15.

Спецификация состоит из семи разделов, вписываемых в графу «Наименование». Для учебных целей можно оставить только четыре раздела:

«Документация», «Сборочные единицы», «Детали» и «Стандартные изделия». Все документы, относящиеся к дипломному проекту, записываются в раздел «Документация» (приложение 16). В раздел «Сборочные единицы»

вписываются оригинальные узлы, сварные или склеенные детали и т. п.

В раздел «Детали» вписываются оригинальные (не стандартные) детали с указанием материала, если на деталь не выпущен рабочий чертеж (при наличии чертежа материал не указывается).

После этого следует раздел «Стандартные изделия» (см. продолжение приложения 16), куда вписываются изделия по международным, государственным, отраслевым и заводским стандартам с указанием их номеров.

В учебных проектах графы спецификации «Формат», «Зона» и «Обозначение» допускается не заполнять. В графе «Поз» указывают порядковые номера элементов, входящих в специфицируемое изделие в последовательности записи их в спецификацию. Для раздела «Документация» номера позиций не присваивают. В графе «Кол» записывается количество соответствующих изделий; в разделе «Документация» эту графу не заполняют. Графа «Примечание» в разделе «Детали» должна содержать указания по термической обработке соответствующих оригинальных деталей.

Общий вид станка. Как правило, общий вид станка выполняют на одном листе (один штамп) в двух проекциях. Выбирают те проекции, которые дают наиболее полное представление о станке. Общий вид станка должен не только показывать внешние формы станка в целом, но и создавать определенное представление о компоновке станка, о входящих в станок узлах и их взаимном расположении, о выполнении требований эргономики.

При этом узлы, которые подверглись модернизации или спроектированы вновь, показывают основными (толстыми) линиями. Все остальные элементы станка показывают как обстановку – тонкими линиями. Общий вид станка в индивидуальном проекте может быть представлен и на большем количестве листов. Однако если компоновка разрабатываемого станка (автоматической линии, станочного комплекса или модуля) и основные базовые детали не отличаются от прототипа, то общий вид станка, выполненный на нескольких листах, условно считается за один лист.

Если станок закрыт общим коробчатым кожухом, то формально общий вид станка сводится к общему виду кожуха. Поэтому следует изображать станок открытым, сделав на чертеже надпись «кожух не показан».

При этом дополнительно на том же листе или в РПЗ в уменьшенном масштабе показывается вид станка с кожухом. Допускается удалять часть кожуха или других ограждающих деталей, чтобы на местном разрезе изобразить важные скрытые элементы, например, такие, как инструмент. Иногда отдельные скрытые подробности изображают штриховыми линиями.

На общем виде должны быть представлены все габаритные размеры, включая дополнительные устройства (бак гидравлики, электрошкаф и др.) и выступающие части (осветительные устройства, рукоятки и др.). Целесообразно также указывать основные размеры, предусмотренные соответствующим стандартом (например, высота центров и расстояние между ними, основные размеры стола), размеры станины и прочие.

На чертеже должны быть выноски с названиями основных узлов станка либо с номерами позиций этих узлов. Если узел располагается внутри станины и закрыт крышкой, то выносная линия проводится от крышки, показывая место расположения узла. Выносок от второстепенных узлов не делают.

Технологические разработки. На технологических листах графической части дипломных проектов как п о металлорежущим станкам, так и по режущим инструментам могут быть представлены:

- анализ точности технологического процесса механической обработки выбранной заготовки (1 лист);

- размерный анализ технологического процесса механической обработки заготовки (1 лист);

- технологические эскизы (1 – 2 листа);

- схемы инструментальных наладок (0,5 – 1 лист).

Общий объем этих листов в дипломных проектах по металлорежущим станкам и по режущим инструментам должен быть не менее двух.

На одном листе технологических эскизов должно быть изображено не менее трех эскизов различных операций или переходов. Требования по оформлению этих графических материалов подробно освещены в пособиях кафедры «Технология машиностроения» УлГТУ [1 – 5].

Классификатор видов РИ, предназначенных для выполнения заданной операции механической обработки детали, и/или классификатор типовых конструкций выбранного вида РИ. Классификатор выполняют на листе формата А1 с угловым штампом. В зависимости от задания на дипломное проектирование классификатор может быть выполнен по одному из следующих двух вариантов:

Вариант 1. Вид РИ не задан и его необходимо обоснованно выбрать в общем случае из нескольких альтернативных вариантов. В этом случае в классификаторе на нескольких уровнях упрощенно изображают конструкции МРИ, предназначенных для выполнения заданной операции механической обработки детали, в виде следующей классификационной схемы.

Первый уровень классификационной схемы – номенклатура (виды) инструментов, которые можно применять для обработки данной детали (поверхности). Второй уровень – выбранный вид инструмента; третий уровень – типы инструментов; четвертый уровень – внутритиповые разновидности; пятый уровень – типоразмеры инструментов, варианты которых рассматриваются как альтернативные. Шестой уровень – выбранный для реализации типоразмер РИ.

Например, схема классификации РИ для обработки зубчатых колес модуля m = 3 мм следующая (для червячно-модульной фрезы):

первый уровень – дисковые фрезы, зуборезные долбяки, червячномодульные фрезы, модульные протяжки, зубодолбежные головки и др.;

второй уровень – червячно-модульные фрезы насадные, хвостовые и др.;

третий уровень – червячно-модульные фрезы насадные цельные и насадные сборные;

четвертый уровень – червячно-модульные фрезы насадные цельные однозаходные, двухзаходные и трехзаходные;

пятый уровень – червячно-модульные фрезы насадные цельные однозаходные с модулем m = 3 мм. Пятый уровень определяет типоразмеры РИ, варианты которых рассматриваются как альтернативные; например, червячно-модульные фрезы насадные цельные однозаходные и прямозубые дисковые долбяки;

шестой уровень – выбранный для реализации типоразмер РИ.

Вариант 2. Вид РИ задан и необходимо обоснованно выбрать типоразмер(ы) РИ, выбранного(ых) в качестве объектов дипломного проектирования. В этом случае в классификаторе на нескольких уровнях упрощенно изображают основные типовые конструкции РИ в виде следующей классификационной схемы.

Первый уровень классификационной схемы – вид(ы) РИ, выбранного(ых) в качестве объектов дипломного проектирования. Второй уровень – типы инструментов; третий уровень – внутритиповые разновидности; четвертый уровень – типоразмеры инструментов, варианты которых рассматриваются как альтернативные; пятый уровень – выбранный для реализации типоразмер РИ.

Каждая позиция классификационной схемы должна быть пронумерована и иметь таблицу, в которой приведены основные конструктивногеометрические параметры (или диапазон параметров), этого вида, типа, типоразмера и т. д.

Классификационная схема предназначена для выполнения сравнительного анализа конструкций инструментов (желательно путем экономического расчета, выполненного в РПЗ).

Сборочные и рабочие чертежи РИ. Сборочные и рабочие чертежи РИ должны быть выполнены в соответствии с требованиями ЕСКД (ГОСТ 2.301-68 и ГОСТ 2.309-73). Чертеж каждого РИ выполняется на отдельном листе с угловым штампом в соответствии с требованиями ЕСКД. Рабочие чертежи РИ, как правило, выполняют в масштабе 1:1. Только для малоразмерных РИ допускается их вычерчивание в увеличенном масштабе.

Для упрощения вычерчивания рабочих чертежей фрез, разверток, протяжек и других многолезвийных инструментов необходимо вычерчивать два – три зуба, а винтовые режущие лезвия выполнять в виде прямых линий. Геометрические параметры можно обозначать на выносных сечениях зубьев, вычерчивая в соответствии с требованиями проекционного черчения не полные сечения, а только вырывы с изображением одного режущего клина и необходимых углов между следом соответствующей плоскости и касательной к передней или задней поверхности клина или зуба инструмента.

Сборочные чертежи инструментов должны иметь спецификации, выполненные на отдельных листах в соответствии с требованиями ЕСКД.

Профиль фасонных лезвий (в необходимых сечениях) желательно показать отдельно в увеличенном масштабе. В увеличенном масштабе можно показывать профиль стружкоразделительных и установочных канавок.

Если инструмент состоит из одного материала, то сведения о марке материала и стандарте приводятся в угловом штампе. Например, «сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73». Сведения о материалах сварного инструмента приводятся в первом пункте технических условий, а на чертеже показываются сварной шов и размеры приваренной части. Например, для призматического фасонного резца с наваренной частью из быстрорежущей стали в технических условиях приводят:

«1. Материал режущей части – сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73, державочной части – сталь 40Х ГОСТ 4543-71».

Чертеж инструмента должен быть выполнен с необходимым количеством проекций и содержать все необходимые данные для его изготовления и эксплуатации: шероховатость поверхностей, точность размеров, точность формы и относительного расположения поверхностей, технические условия.

По ГОСТ 2.308-79 предельные отклонения формы и расположения поверхностей предпочтительно показывать с применением условных обозначений на самом чертеже.

В технических условиях (эти слова не приводятся, не приводится и сокращение «Т.У.») по порядку с номером, приводятся:

1. Сведения о материалах сварного инструмента.

2. Сведения о покрытиях и насыщениях поверхностного слоя; должна быть указана толщина покрытия в миллиметрах, глубина насыщенного слоя в миллиметрах. Например: «Хромировать Х10», «Цианировать на глубину h = 0,05 мм», «Цементировать на глубину h = 0,05 мм».

3. Твердость. Например: «Твердость HRC 63…65». Для сварного инструмента указывается твердость режущей и державочной части. Например, для призматического фасонного резца указывается: «3. Твердость режущей части HRC 63…65, державочной части - HRC 35…40».

4. Сведения о предельных отклонениях формы и расположения поверхностей инструмента. Эти сведения приводятся, если затруднительно (из-за недостатка места) или нецелесообразно показывать их на чертеже.

5. Если необходимо, то указывается условие о притуплении острых нережущих кромок определенной величины радиусом, об удалении неполных зубьев (например, для червячной фрезы).

6. Указывается, с какой точностью следует выполнять размеры, на которых на чертеже допуск не проставлен.

7. Сведения о маркировке. Сведения о маркировке должны содержать все данные, необходимые для эксплуатации режущего инструмента, т. е. отвечать на вопросы: для обработки какой детали предназначен инструмент, как он должен быть установлен на станке и на каком режиме работать, данные для его переточки. Например, для червячно-шлицевой фрезы должно быть указано: «7. Маркировать: Р6М5, 4Д 40325, = 527, Т = 5300». Эта надпись при эксплуатации инструмента будет использоваться следующим образом: по материалу Р6М5 назначается скорость резания и подача; надпись 4Д 40325 соответствует обозначению шлицевого вала, для обработки которого предназначена фреза; по углу = устанавливается фреза на станке; величина Т = 5300 используется при переточке фрезы.

Место маркировки указывается на чертеже выносной линией, на конце которой внутри окружности диаметром 6 8 мм указывается пункт Т.У. Например: п.7.

Для различных инструментов некоторые из отмеченных здесь пунктов могут выпадать, тогда номера пунктов должны быть проставлены без пропусков, т. е. пункты должны иметь номера 1, 2, 3,…. Естественно, изменится наименование пунктов.

На сборочном чертеже инструмента необходимо показать габариты, размеры с допусками тех частей инструмента, которые имеют целевое назначение. Например, на сборочном чертеже зенкера, предназначенного для обработки ступенчатого отверстия, должны быть показаны габаритные размеры (длина, величина конуса хвостовика) и диаметры с допусками ступеней зенкера. На чертеже должно быть указано радиальное биение режущих кромок относительно конуса хвостовика, торцовое биение режущих кромок. В технических условиях должны быть приведены сведения о маркировке.

Блок-схемы алгоритмов. Блок-схемы алгоритмов должны быть выполнены в соответствии с ГОСТ 19.701–90 «Схемы алгоритмов и программ. Правила выполнения. Обозначения условные и графические».

Графический материал по исследовательской части. На листах по исследовательской части могут приводиться различные иллюстрации: по методике исследования; экспериментальная установка; приборы, аппаратура, оснастка для проведения экспериментальных исследований; графические построения по кинематике работы инструмента, по профилированию фасонного инструмента; расчетные схемы и формулы аналитического исследования; алгоритмы, программы расчета на ЭВМ; таблицы расчетов;

графики зависимостей по результатам исследований; фотографии, осциллограммы и т. д.

Если иллюстрации выполняются как схемы, то не требуется разделения листа формата А1 на стандартные форматы меньших размеров. Если же какая-то из иллюстраций выполняется как рабочий или сборочный чертеж (например, динамометр для измерения сил резания или приспособление для тарирования динамометра и т. д.), то необходимо разрабатывать чертеж на стандартном формате со своим штампом и техническими условиями (и, при необходимости, с техническими требованиями). Эти чертежи целесообразно приводить в конструкторской части проекта.

Графические построения, целью которых является получение определенных количественных характеристик (например, определение профиля фасонного инструмента), следует выполнять в определенном масштабе, с указанием его величины.

Это же касается и фотографий структур металлографического исследования, контактных явлений (должно быть указано увеличение), осциллограмм (должен быть показан масштаб и размерность по двум взаимно перпендикулярным осям). Графики зависимостей также должны иметь указание о масштабе и размерности по осям координат и выполнены в соответствии с требованиями стандарта.

Для того чтобы сделать более ярким иллюстративный материал, рекомендуется расчетные схемы, графики по результатам исследований выполнять с применением цветных карандашей, цветной туши или фломастера.

6. ДИПЛОМНЫЕ ПРОЕКТЫ ПО МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАНКАМ

6.1. Сравнительный анализ существующих конструкций станков Эта глава является первой в РПЗ дипломного проекта и посвящается обзору и анализу существующих моделей станков, наиболее близких по назначению и размерам к проектируемому. От степени ее проработки во многом зависит ход дальнейшего проектирования и качество выполненных разработок, поэтому подготовке и написанию настоящей главы должно быть уделено самое пристальное внимание.

Прежде всего следует получить четкое представление о назначении проектируемого станка, технологических операциях, которые должны выполняться на нем, используемом инструменте и движениях рабочих органов станка.

Следует изучить стандарты «Основные размеры» и «Нормы точности» по соответствующим станкам и устройство существующих станков – аналогов. Необходимо выяснить, какие отечественные заводы и зарубежные фирмы их выпускают, какие исследования известны по этой группе станков и каковы современные проблемы по их совершенствованию. Определить запланированный объем выпуска проектируемого станка (его серийность) и предполагаемые условия эксплуатации.

Необходимую исходную информацию получают (помимо задания) из справочников, стандартов, учебников и учебных пособий, монографий, статей, патентных материалов, отчетов по исследованиям. Помимо специальной технической литературы используют каталоги, руководства по обслуживанию и чертежи станков. Если есть возможность, желательно изучить технологию сборки аналогичных станков, а также станки в процессе их эксплуатации (на заводе-изготовителе или на другом заводе). Важным источником является также устная информация, получаемая от руководителя проекта, консультантов, работников базы практики.

При рассмотрении станков-аналогов выявляют существующие конструктивные решения, которые могут быть полезны полностью или частично, причем не только для заимствования, но и для постановки задач, для выработки направления их решений. Все это является основной составной частью подготовительной работы, от которой зависят и эффективность и качество дальнейшего проектирования.

Обзор нельзя сводить лишь к описанию конструкций. Главное в обзоре – сравнительный анализ достоинств и недостатков существующих конструкций.

При сравнении в первую очередь необходимо выделить особенности описываемых станков, предусмотреть ответы на вопрос, чем отличаются отдельные конструктивные решения. Особенности могут относиться к станку в целом или к отдельному узлу, или даже к одной детали.

Станки могут отличаться кинематической структурой, компоновкой, системой управления, конструкцией отдельных узлов.

Примерами особенностей кинематической структуры является наличие дифференциала, вид механизма для преобразования вращательного движения в поступательное, расположение органов настройки и т. д.

Станки по своей компоновке могут быть с вертикальным или горизонтальным расположением осей обрабатываемой заготовки или инструмента; они различны по взаимному расположению узлов (переднее или заднее расположение суппорта, шлифовальной головки), подвижности того или иного узла и распределению движений между узлами. Оцениваются также архитектурные пропорции оборудования.

Рассматривая систему управления, необходимо указать тип управления, программное, цикловое или числовое, групповое или с индивидуальной системой ЧПУ, система позиционная или контурная, привод с обратной связью или без нее.

При рассмотрении узлов следует обратить внимание на типы подвижных соединений (со скольжением или с качением, гидродинамические или гидростатические), на способы регулирования зазоров или создания предварительного натяга, на тип источника движения (электро- или гидродвигатель), на методы смазывания и пр.

Кинематическая структура или компоновка узла могут иметь особенности, не связанные с особенностями станка в целом. Например, при горизонтальной компоновке станка в целом червяк в отдельном узле может быть расположен вертикально. Такая компоновка червячной передачи потребует при конструировании особой системы смазывания, уплотнения опор вала и т. д.

Важнейший элемент сравнительного анализа – оценка выделенных особенностей, т. е. ответ на вопрос, что хорошо и что плохо в рассматриваемом конструктивном решении, каковы его достоинства и недостатки.

Сводная таблица технических характеристик должна анализироваться и сопровождаться комментариями.

Как правило, нет конструкций, обладающих только достоинствами или только недостатками. Кроме того, в различных условиях одна и та же конструкция может вести себя по-разному, обладать различными свойствами. Поэтому оценка должна быть дифференцированной. Например, гидродинамические опоры при сравнительно малых частотах вращения обладают пониженной нагрузочной способностью, а при высоких частотах вращения большая нагрузочная способность сочетается с большими потерями на трение, с повышенным нагревом.

Можно сравнивать технико-экономические показатели качества станков, прежде всего важнейшие – точность, производительность, надежность, а также жесткость, параметры технической характеристики станка (пределы частот вращения, мощность привода, габариты и т. д.). При этом желательно конкретизировать показатели, указав, идет ли речь о точности формы, линейных или угловых размерах, точности в продольном или поперечном направлениях, производительности штучной или производительности резания. Желательно также охарактеризовать показатели количественно. По возможности, следует выяснить, за счет каких особенностей станка лучше или хуже тот или иной показатель.

Выделяя особенности существующих станков, надо иметь в виду конкретные задачи, которые предстоит решать. В обзор включают лишь то, что связано с данным конкретным заданием. Например, нецелесообразно уделять много внимания вопросам повышения точности при проектировании станка для черновой обработки. Совершенно неправильно заниматься подробным анализом узлов, которые входят в проектируемый станок, но не будут разрабатываться в данном проекте.

Для построения обзора можно поочередно рассматривать наиболее близкие к проектируемому станку модели станков. При этом всесторонне анализируют конструкцию и характеристики каждого станка, а затем сравнивают с характеристикой станка другой модели. Если в очередном станке применено решение, уже проанализированное в предыдущих станках, следует ограничиться лишь констатацией данной особенности и ссылкой на ранее сделанный анализ.

Можно построить обзор не по принципу поочередного анализа станков, а «сквозным методом», т. е. рассмотреть отдельно, каковы опоры шпинделя главного движения в станках различных моделей, каков привод этого шпинделя в различных станках, какие встречаются механизмы деления, каковы особенности механизмов подач и т. д. Отдельно могут быть выделены способы повышения точности (или виброустойчивости – в зависимости от поставленных задач) станков, близких к проектируемому. Возможно и комбинированное построение обзора: сначала проводят анализ отдельных моделей, а потом частично некоторых узлов или отдельных вопросов.

Иногда станков, аналогичных проектируемому, мало или вообще их нет. Тогда привлекают родственные станки, например, того же назначения, но другого типоразмера. Анализируют также особенности отдельных узлов станков других типов, если задачи, решаемые этими и проектируемым узлами, идентичны.

Главным источником для анализа конструкций должны служить сами конструкции, изображенные на чертежах и рисунках, описанные в руководствах и технической литературе и даже существующие в натуре. Источниками для проведения сравнительного анализа при составлении обзора могут служить уже существующие обзоры, встречающиеся в материалах по разработке гамм станков или унифицированных узлов, в пояснительных записках к техническим проектам выпущенных станков.

При составлении обзора можно использовать также руководства по эксплуатации станков. Такое руководство предназначено не для анализа, а для знакомства потребителя с конструкцией, правилами обслуживания станка. Делая краткие выборки из описания, следует самостоятельно формулировать оценку каждого конструктивного решения.

Например, если в описании упомянуто, что источником движения является гидродвигатель, необходимо указать, какие преимущества имеет он перед электрическим приводом; вместе с тем нельзя умалчивать и о недостатках. Если в чертеже узла обнаружено, что в подшипниках качения некоторой опоры с помощью подшипников создается предварительный натяг, надо оценить и сам факт введения предварительного натяга и конкретный способ его реализации.

Конструирование опирается на определенный запас существующих конструктивных решений, среди которых есть более совершенные, более прогрессивные. Выбору наилучших (в рамках своего задания) решений, убедительному их обоснованию содействует знание тенденций развития станков.

Можно выделить следующие тенденции, способствующие повышению качества станков и решению общих задач:

повышение скоростей резания, подач и вспомогательных движений;

внедрение бесконтактных подвижных соединений (гидростатики, аэростатики, соединений на магнитной основе);

оптимизация параметров конструкции для повышения жесткости и виброустойчивости;

создание симметричных конструкций относительно действующих сил и источников тепла;

встраивание систем автоматической компенсации погрешностей, управления точностью обработки;

разработка измерительно-технологических комплексов на базе станков;

оснащение станков дополнительными средствами автоматизации вспомогательных работ, в том числе для смены инструментов, для удаления стружки;

расширение технологических возможностей станков за счет комплекта приспособлений, изменяющих характер базирования заготовки, движения рабочих органов;

применение ЧПУ при резком возрастании мощностей пристаночных управляющих систем;

многоуровневое управление с адаптацией, самонастройкой и оптимизацией режима обработки;

развитие устройств ЧПУ процессорного типа;

применение бесступенчато-регулируемых приводов, в том числе следящих приводов подачи;

развитие систем технического диагностирования;

агрегатирование.

Предъявляемые требования позволяют конкретизировать цель проектирования и обоснованно выбрать основные элементы принципиальных решений. Поэтому при написании обзора целесообразно сформулировать технические требования к проектируемому станку в целом и к разрабатываемым узлам в отдельности.

Обзорная глава дипломного проекта должна заканчиваться четко сформулированной целью проектирования и вытекающими из нее задачами, которые предстоит решить студенту-дипломнику в рамках его работы.

В технологическом разделе проекта с развитой конструкторской частью, как правило, разрабатывают технологический процесс изготовления той детали, которую предполагают изготавливать на проектируемом станке: для специального станка – это та деталь, для обработки которой он проектируется; для универсального станка выделяют детальпредставитель или несколько деталей-представителей.

В тех случаях, когда эти детали просты по конструкции, или возникают затруднения с выбором деталей-представителей, разрабатывают технологический процесс изготовления одной из деталей самого проектируемого станка.

Чертеж детали, на которую может быть разработан технологический процесс в объеме, отвечающем всем требованиям дипломного проектирования, должен быть достаточно сложным и содержать не менее четырехпяти линейных и трех-четырех угловых размеров, имеющих «жесткие» допуски.

Технологический процесс изготовления детали может быть разработан и оформлен в РПЗ – до или после конструкторской части. Это зависит от следующих условий.

Если при разработке технологического процесса выявляется исходная информация (скорости резания; мощность резания и т. п.), необходимая в дальнейшем для обоснования технических характеристик станка (частот вращения шпинделя, мощности электродвигателя и т. п.), то технологическая часть, естественно, помещается перед конструкторской.