Методические указания для студентов специальности 1201 Составители: А. В. Шестернинов Ю. В. Кирилин И. В. Антонец Ульяновск 2001 2

---

Министерство образования Российской Федерации
Ульяновский государственный технический университет
ТЕМАТИКА, СОДЕРЖАНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ
КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ
ПО МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ СТАНКАМ
Методические указания для студентов
специальности 1201
Составители: А.В.Шестернинов
Ю.В.Кирилин
И.В.Антонец
Ульяновск 2001

---

2
ББК 34.63-5я7
Т32
УДК 621.91.01:62-229.331.001.66 (076)
Тематика, содержание и оформление курсовых проектов по метал-
Т32 лорежущим станкам: Методические указания для студентов специальности
1201/ Составители: А.В.Шестернинов, Ю.В.Кирилин, И.В.Антонец. Улья-
новск: УлГТУ, 2001. 50 с.
Освещены тематика, состав, структурное построение, общие правила
оформления, вопросы организации проектирования и порядок защиты ти-
повых проектов. Даны рекомендации по использованию методической,
технической и справочной литературы для решения конкретных задач про-
ектирования.
Приведены примеры оформления заданий, типового содержания по-
яснительной записки, спецификации, аннотации и других материалов.
Работа подготовлена на кафедре «Металлорежущие станки и инстру-
менты»
УДК 621.91.01:62-229.331.001.66 (076)
ББК 34.63-5я7
Рецензент – доцент кафедры «Технология машиностроения», канди-
дат технических наук С.И.Рязанов
Редактор – зав. кафедрой «Металлорежущие станки и инструменты»,
профессор, доктор технических наук В.П.Табаков.
Одобрено секцией методических
пособий научно-методического
совета университета
Ульяновский государственный технический университет, 2001.
С

---

3
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ................................................................................................... 4
1. Цель и задачи курсового проектирования ............................................... 4
2. Тематика курсовых проектов .................................................................... 4
3. Организация курсового проектирования ................................................. 6
4. Содержание документации и разделов
расчетно-пояснительной записки ............................................................. 8
4.1. Содержание типовой документации ................................................. 9
4.2. Обоснование исходных технических данных
и техническое задание на проектирование ...................................... 10
4.3. Проектные расчеты ............................................................................ 12
4.3.1. Кинематический расчет привода
главного движения ................................................................... 12
4.3.2. Кинематический расчет привода подач ................................. 13
4.3.3. Силовой расчет привода главного движения ........................ 13
4.3.4. Силовой расчет привода подач ............................................... 14
4.4. Проверочные расчеты ........................................................................ 14
4.5. Проектирование системы переключения скоростей ....................... 15
4.6. Выбор и описание системы смазки .................................................. 16
4.7. Описание разработанной конструкции привода ............................. 16
5. Правила оформления расчетно-пояснительной записки ....................... 17
6. Содержание и оформление графической части проекта ....................... 22
6.1. Кинематические схемы и графики частот вращения ..................... 22
6.2. Сборочные чертежи ........................................................................... 23
6.3. Рабочие чертежи деталей .................................................................. 26
6.4. Спецификация .................................................................................... 26
7. Общие вопросы конструирования деталей и узлов станка ................... 27
7.1. Основные требования к деталям и узлам проектируемого
станка ................................................................................................... 27
7.2. Последовательность разработки конструкции узлов и
механизмов станка .............................................................................. 28
7.3. Рекомендации по конструированию привода
главного движения ............................................................................. 29
7.4. Рекомендации по конструированию привода подач ....................... 30
Приложения 1-12 ........................................................................................... 32
Список литературы ........................................................................................ 49

---

4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Как известно, основными механизмами в металлорежущих станках
являются приводы главного движения и подач. Их конструкция во многом
определяет технико-экономические показатели разрабатываемого или мо-
дернизируемого станка. Проектирование этих механизмов имеет свою спе-
цифику.
В Ульяновском государственном техническом университете имеется
достаточно большой перечень методических указаний, справочных посо-
бий и программных средств к ЭВМ, посвященных разработке и расчёту
отдельных узлов и деталей станочного оборудования. Однако при выпол-
нении курсового проекта студенты испытывают затруднения в правильном
их использовании, не имеют чёткого представления об объёме конструк-
торских проработок, последовательности проведения расчётов и правилах
оформления.
В настоящих указаниях приведены цели и задачи курсового проекти-
рования, освещены тематика, состав и объём курсовых проектов различ-
ных типов, описана структура и содержание разделов пояснительной за-
писки, изложена методика организации проектирования и защиты проек-
тов, а также, на основе действующих стандартов даны общие правила
оформления проектов.
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Цель курсового проектирования по металлорежущим станкам как од-
ного из этапов обучения в технических вузах – научить студентов пра-
вильно применять теоретические знания, практические навыки и умения,
полученные в процессе учёбы в университете, использовать свой практи-
ческий опыт работы на машиностроительных предприятиях для решения
профессиональных конструкторских задач, а также подготовить студентов
к дипломному проектированию.
В соответствии с этой целью в процессе курсового проектирования
решаются следующие задачи:
- расширение, углубление, систематизация и закрепление теоретиче-
ских знаний студентов, и применение этих знаний для проектирования
различных узлов и механизмов станков;
- развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной инженер-
ной работы;
- овладение методикой теоретико – экспериментальных исследований
металлорежущих станков.
2. ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ
Тематику курсовых проектов, в зависимости от разрабатываемого
объекта, можно разделить на 2 вида – типовую и оригинальную.

---

5
Основными объектами проектирования в курсовых проектах типово-
го содержания являются, как правило, приводы главного движения или
приводы подач металлорежущих станков, в том числе и с числовым про-
граммным управлением (ЧПУ).
Проекты с оригинальной тематикой обуславливаются реальными по-
требностями промышленных предприятий, научно-исследовательскими
работами проводимыми на кафедре, выполнением конструкторских разра-
боток по созданию механизмов на уровне изобретений или рацпредложе-
ний, созданием стендов для испытания механизмов станков или проведе-
ния учебных лабораторных работ. При целесообразности проведения
дальнейших разработок в выбранном направлении они могут быть про-
должены при дипломном проектировании.
В зависимости от сложности задач, решаемых в проектах, последние
могут быть индивидуальными или комплексными. Индивидуальный про-
ект выполняется одним студентом, а комплексный – группой студентов.
Ответственными за подбор тематики курсовых проектов и разработку
заданий на них являются преподаватели кафедры. В дальнейшем они яв-
ляются руководителями проектов.
В задании для индивидуального типового проекта указывается базо-
вая модель станка, все необходимые технические характеристики и усло-
вия достаточные для проведения модернизации привода главного движе-
ния или привода подач.
Темы типовых индивидуальных проектов обычно формулируются в
следующей редакции.
1). Модернизация привода главного движения (коробки скоростей)
станка мод. ... .
2). Модернизация привода подач (коробки подач) станка мод. ... .
3). Модернизация шпиндельной (фрезерной, шлифовальной) бабки
станка мод. ... .
4). Разработка шпиндельной (фрезерной, шлифовальной) бабки со
шпинделем на подшипниках качения ( на гидростатических подшипниках,
на гидродинамических подшипниках ).
5). Разработка электромеханического привода подачи станка с ЧПУ.
Комплексный типовой проект, в отличие от индивидуального, обыч-
но направлен на проведение более полной модернизации металлорежуще-
го станка, касающейся изменения, как привода главного движения, так и
привода подач.
В этом случае исходные данные, приведенные в задании, должны
включать информацию о типе станка, его основных характерных размерах,
применяемом инструменте, размерах и материале заготовок с указанием
дополнительных условий и особенностей конструкции узлов и станка в це-
лом. Здесь студентам потребуется самим выполнить расчетное обоснова-
ние технических характеристик проектируемого станка.
Темы типовых комплексных проектов могут быть сформулированы
следующим образом.

---

6
1).Токарно-винторезный станок повышенной быстроходности (для
обработки легких сплавов и цветных металлов).
2).Вертикально-сверлильный станок для обработки алюминиевых
сплавов.
3).Вертикально-фрезерный станок с крестовым столом для обработ-
ки труднообрабатываемых материалов.
4).Горизонтально-фрезерный станок с расширенным диапазоном ре-
гулирования.
3. ОРГАНИЗАЦИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Задание на курсовой проект в черновом варианте выдается студенту в
течение первой недели конструкторско-технологической практики. Это по-
зволяет студенту за время практики детально ознакомиться с конструкцией
базового станка и станков аналогов, сделать копии паспорта (руководства)
станка и чертежей его узлов, ознакомиться с технической литературой по
заданной тематике, выполнить предварительные расчеты и необходимые
описания узлов и систем станка.
Окончательно оформленное задание на курсовой проект по металло-
режущим станкам выдается студенту в начале семестра, в котором учеб-
ным планом предусмотрено его выполнение.
Руководителями курсовых проектов назначают штатных преподава-
телей выпускающей кафедры. При выполнении оригинальных проектов,
помимо руководителя, может быть назначен и консультант. Консультанта-
ми назначаются инженерно-технические работники из числа ведущих спе-
циалистов промышленного предприятия, научно-исследовательской или
проектно-конструкторской организации, по тематике которых выполняется
данный курсовой проект. Руководитель и консультант оказывают студенту
помощь в разработке всех разделов курсового проекта, способствуют раз-
витию его творческой активности и самостоятельности. Индивидуальные
консультации проводят по расписанию выпускающей кафедры, не реже
одного раза в неделю. Кроме задания руководитель подписывает титуль-
ный лист окончательно оформленной пояснительной записки и полностью
завершенные графические материалы проекта. За все принятые в проекте
решения и правильность всех данных отвечает автор проекта - студент.
Обеспечение плановых сроков выполнения и высокого качества кур-
сового проекта в решающей степени зависит от того, насколько система-
тически и активно будет работать студент.
Самостоятельную работу студента контролирует комиссия кафедры.
Такой контроль проводят, как правило, два раза в семестр. Гласность кон-
троля обеспечивается с помощью вывешивания настенных графиков - про-
верок хода выполнения курсового проекта. Комиссия осуществляет не
только контрольные функции, но и дает при необходимости советы по
принципиальным вопросам. Текущий (как правило, еженедельный) кон-
троль хода курсового проектирования осуществляет руководитель.

---

7
Самостоятельная работа над курсовым проектом в аудитории (зале
курсового проектирования) в присутствии преподавателя является обяза-
тельной. Это - наиболее действенное средство повышения эффективности
курсового проектирования, сокращения его сроков и улучшения качества.
Весьма полезно при такой организации работы выдавать студентам зада-
ния по выполнению отдельных этапов работ с конкретными сроками вы-
полнения.
Курсовые проекты по реальной тематике желательно выполнять на
базовых предприятиях, организуя там же и защиту проектов.
В процессе курсового проектирования преподаватели кафедры про-
водят не только индивидуальные, но и групповые консультации. Потреб-
ность в групповых консультациях возникает в тех случаях, когда у многих
студентов возникают общие затруднения, а также когда руководитель или
комиссия, проводившая контроль самостоятельной работы студентов, вы-
являет общие ошибки.
На начальном этапе проектирования читают вводные лекции, в кото-
рых разъясняют значение и особенности курсового проектирования по ме-
таллорежущим станкам, принципиальные узловые вопросы типовых про-
ектов, общие требования к пояснительной записке и графическим мате-
риалам, определяют рациональные приемы сбора и анализа исходной ин-
формации, дают советы по научной организации работы студентов над
курсовыми проектами, акцентируют связи курсового проектирования с
учебными дисциплинами и производственной практикой, рекомендуют
новейшую литературу, не приведенную в методических указаниях по кур-
совому проектированию.
Студенты всех форм обучения защищают типовые курсовые проекты
перед комиссией из 2-3 человек, назначенной выпускающей кафедрой, при
непосредственном участии руководителя проекта и в присутствии студен-
тов.
Как правило, защита курсовых проектов начинается за 3-4 недели до
окончания семестра. График защиты составляется в соответствии со сро-
ками выполнения проектов, указанными в заданиях на курсовое проекти-
рование, и заблаговременно доводится до общего сведения.
К защите допускаются курсовые проекты, просмотренные и подпи-
санные руководителем. Перед защитой студент развешивает графические
материалы проекта и представляет комиссии расчетно-пояснительную за-
писку.
Для изложения содержания проекта студенту представляется 6...8
минут. При этом студент должен осветить узловые вопросы, решенные в
проекте и принятые конструктивные решения в сопоставлении с базовой
моделью. Обязательным условием успешной защиты проекта является
четкое представление о работе спроектированного узла и его отдельных
элементов, глубокое понимание физической сути выполненных расчетов.

---

8
По окончании докладов члены комиссии задают студентам вопросы
по содержанию проекта. После ответов на вопросы защита считается за-
конченной, и комиссия определяет оценку курсового проекта.
Для подготовки студентов к дипломному проектированию и к защите
дипломных проектов организуют конкурсы на лучший курсовой проект и
обсуждение их итогов в группах с анализом типовых ошибок и аргументи-
рованием принятых в проекте решений. Не менее показательна защита
части курсовых проектов в виде учебной конференции с широким участи-
ем студентов. На защиту выносят, прежде всего, проекты, в которых твор-
чески использованы ЭВМ, присутствуют элементы САПР и научных ис-
следований. Кандидатов на публичную защиту тщательно готовят руково-
дители проектов.
Защищенные курсовые проекты хранят в архиве кафедры в течение
двух лет, после чего проекты, не представляющие для кафедры дальней-
шего интереса, передают в архив вуза и списывают по акту. Курсовые про-
екты, имеющие практический интерес, передают в промышленность или в
научно-исследовательские и проектно-технологические организации для
использования.
4. СОДЕРЖАНИЕ ДОКУМЕНТАЦИИ И РАЗДЕЛОВ
РАСЧЁТНО - ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
Структура записки типового содержания должна включать необхо-
димую документацию и основные разделы представляемые в следующем
порядке:
- обложка записки;
- титульный лист;
- задание;
- аннотация;
- содержание;
- введение;
- обоснование исходных технических данных и техническое задание
на проектирование ;
- проектные расчёты;
- проверочные расчёты;
- проектирование системы переключения скоростей;
- проектирование и расчет шпиндельного узла (тягового устройст-
ва);
- описание системы смазки узлов станка;
- описание конструкции спроектированного узла (ов);
- заключение;
- список использованной литературы;
- спецификация деталей проектируемого узла (в приложении);
- компоновочная схема узла (в приложении).

---

9
По мере необходимости состав записки может изменяться и коррек-
тироваться с ведома или указания руководителя проекта.
1.1. Содержание типовой документации
О б л о ж к а з а п и с к и и т и т у л ь н ы й л и с т оформляются
согласно образцам, представленным в приложениях 1 и 2.
З а д а н и е
Индивидуальное типовое задание разрабатывается и оформляется
преподавателями кафедры на специальном бланке (см. приложение 3);
подписывается руководителем проекта, исполнителем – студентом, и ут-
верждается заведующим кафедрой. Оно, в большинстве случаев, содержит
все основные характеристики, необходимые для проектирования станка.
Комплексное типовое задание выдаётся обычно на 2-х, реже 3-х че-
ловек (см. приложения 4 и 5) и также заверяется необходимыми подпися-
ми. В нем указываются сведения, определяющие основные черты проекти-
руемого станка и конкретизирующие объект разработок для каждого сту-
дента:
- назначение или тип станка;
- объект разработок (привод главного движения, привод подач,
шпиндельная бабка и т.п.);
- предельные размеры обрабатываемых деталей;
- обрабатываемые материалы;
- предельная толщина металла снимаемая за один проход;
- шероховатость поверхности после обработки, оцениваемая показа-
телями R
а 
или R
z
;
- материалы и размеры режущего инструмента;
- система управления переключением скоростей и подач;
- особые указания по заданному типу станка и другие сведения.
По усмотрению преподавателя задание на индивидуальный проект
может быть оформлено по типу комплексного.
А н н о т а ц и я
Слово ''АННОТАЦИЯ'' пишут прописными буквами. Вся аннотация
располагается на одной странице. Она включает следующую информацию
(см. приложение 6):
- фамилия исполнителя проекта;
- фамилия соисполнителей (если проект комплексный);
- сведения об объёме пояснительной записки и числе иллюстраций в
ней;
- число чертежей формата А1 в графической части проекта;
- наименование вуза, год разработки;

---

10
- основной текст объёмом 0,5...0,8 страницы, в котором отражается
сущность выполненных разработок и краткие выводы по полученным ре-
зультатам.
С о д е р ж а н и е
В содержании пояснительной записки указываются все разделы и
подразделы с указанием страниц. Пример составления содержания приве-
ден в приложении 7.
В в е д е н и е
Во введении отражаются основные требования научно-технического
прогресса к объекту проектирования, состояние и перспективы развития
станков данного типа, обосновывается актуальность темы, и формулиру-
ются основные задачи проекта.
4.2. Обоснование исходных технических данных и техническое зада-
ние на проектирование
Создание всякого нового станка, или модернизация существующего,
является чрезвычайно сложным процессом и включает в себя многие ме-
роприятия – от составления технического задания на станок до запуска его
в серию.
Техническое задание /1, т.1/ обосновывает те новые качества, кото-
рыми должен обладать проектируемый станок. Оно устанавливает служеб-
ное назначение проектируемого станка, обосновывает целесообразность
его создания и регламентирует основные механические характеристики.
Исходными данными для составления технического задания на новый ста-
нок являются номенклатура изготавливаемых деталей, реализуемый тех-
нологический процесс и тип производства.
К основным техническим характеристикам без которых невозможно
начинать проектирование или модернизацию станка, относятся:
n
min 
и n
max
- предельные значения частот вращения (двойных хо-
дов) ;
R
n
- диапазон регулирования частот вращения (двойных ходов);
ϕ
- знаменатель геометрического ряда;
z - число частот вращения (двойных ходов);
Р
z
, Р
y
, Р
х
- максимальные значения составляющих силы резания
при заданных условиях резания;
N
э
- эффективная мощность, необходимая для резания;
S
min ;
S
max
- предельные значения подач;
R
s
- диапазон изменения подач.
Основные характеристики имеют важное значение, так как являются
исходными данными для кинематического и силового расчета всех

---

11
элементов проектируемого станка. Кроме перечисленного, при
проектировании необходимо располагать общей компоновкой станка и, в
частности, приводов, определиться с типом электродвигателя, его
мощностью и частотой вращения, иметь четкое представление о форме на
правляющих перемещаемого узла, о форме и размерах переднего конца
шпинделя.
Обоснование технических данных должно включать следующие эта-
пы:
1). Выявление круга технологических операций, часть из которых за-
ведомо выполнялась бы на максимальных частотах вращения шпинделя и
подачах, а часть на минимальных. Кроме того, выявляются операции, обу-
славливающие наибольшую загрузку приводов главного движения и подач
по мощности.
Эти операции могут быть выявлены также на основе анализа техпро-
цесса типовой (ых) детали (ей) /1,2/.
Например, при обработке стальных заготовок на токарном станке мак-
симальная частота вращения шпинделя будет, очевидно, на чистовой опе-
рации при наружном точении вала минимального диаметра твердосплав-
ным инструментом, минимальная же частота вращения будет определяться
такими операциями, как сверление, рассверливание, развертывание, наре-
зание резьбы быстрорежущим инструментом. Наибольшая загрузка приво-
дов по мощности и крутящему моменту будет, очевидно, при черновом то-
чении вала максимального диаметра (что обуславливает его жесткость) с
наибольшими глубинами резания и подачами.
2). Расчет и анализ режимов резания с целью выявления предельных
частот вращения и величин подач, усилий резания и мощности приводов,
типа и характеристик электродвигателя, обоснования числа частот враще-
ния и подач в случае ступенчатого привода. Для выполнения этого этапа
следует использовать методические разработки /3/. Данные, полученные в
результате анализа, сводят в карту режимов резания, форма которой приве-
дена в приложении работы /3/. Тип электродвигателя выбирается по спра-
вочникам, приведенным в списке литературы той же работы /3/. Из них
необходимо выписать тип, мощность (крутящий момент), частоту враще-
ния и выполнить эскиз двигателя с габаритными и присоединительными
размерами.
3). Выбор станка прототипа, на основе сопоставления и анализа полу-
ченной информации с техническими характеристиками станков аналогов.
Для этого используются каталоги металлорежущих станков, паспорта
станков и другая справочная литература. Основные компоновочные и кон-
структивные решения выбранного станка следует использовать в качестве
базы для дальнейшего проектирования.
Определение тягового усилия при разработке привода подач выпол-
няется согласно рекомендаций работы /1/. Для этого должны быть из-
вестны: масса перемещаемого узла, составляющие силы резания и форма
направляющих, по которым перемещается узел.

---

12
Проектирование шпиндельной группы привода главного движения
требует выполнения эскиза переднего конца шпинделя с креплением дета-
ли или инструмента и указанием основных размеров. Формы и размеры
передних концов шпинделей приводятся в соответствующих паспортах,
стандартах или литературе /4,5,6/.
Этот раздел записки (см. примерное содержание пояснительной за-
писки в приложении 7) должен включать описание служебного назначения
и технических характеристик базового станка, а также, техническое зада-
ние на его модернизацию. Примерная структура, объем и последователь-
ность изложения служебного назначения и технического задания приведе-
ны в приложениях 8 и 9.
4.3. Проектные расчеты
4.3.1. Кинематический расчет привода главного движения.
Проведению кинематического расчета должно предшествовать согла-
сование с руководителем проекта типа привода главного движения. На-
пример, современный привод станков с ЧПУ содержит регулируемый
электродвигатель (асинхронный или постоянного тока) в сочетании с уп-
рощенной двух-четырехступенчатой коробкой передач; переключение
скоростей автоматическое.
Коробка скоростей может быть встроена в шпиндельную бабку (со-
вмещенный привод) или оформлена отдельным узлом, связанным со
шпинделем станка ременной передачей (разделенный привод). Выбор типа
и конструкции привода влияет на построение кинематической схемы и
графика частот вращения.
Порядок проведения кинематического расчета для обычных универ-
сальных станков подробно изложен в указаниях /7/, а для станков с ЧПУ в
работах /1,6,8/.
В этом разделе записки должны быть приведены:
- исходные данные для расчета, взятые из технического задания;
- структурная формула привода;
- график частот вращения шпинделя;
- график зависимости мощности от частоты вращения шпинделя (для
привода с бесступенчатым регулированием скорости);
- формулы и зависимости по определению передаточных отношений
и чисел зубьев зубчатых колес;
- сводные таблицы для передаточных отношений и чисел зубьев;
- таблица с результатами проверки соответствия частот вращения
шпинделя стандартным значением (для привода со ступенчатым регулиро-
ванием скорости);
- эскизы двух-трех вариантов компоновок кинематической схемы с
целью выбора наиболее рационального компоновочного решения;
- основные выводы.

---

13
4.3.2.Кинематический расчет привода подач.
Исходными данным для расчета привода подач является тип привода
(согласовывается с руководителем проекта), максимальная и минимальная
величина подачи, а также скорость быстрых перемещений узлов станка.
Порядок проведения расчетов для универсальных станков и требова-
ния по их оформлению подробно изложены в указаниях /9/.
Рекомендации по проведению кинематического расчета для станков с
ЧПУ изложены в работах /1,6,8/. В современных станках с ЧПУ привод
подач по конструкции является максимально простым и содержит высоко-
моментный электродвигатель постоянного тока с встроенным тормозом и
датчиком обратной связи, а также передачу винт-гайка качения.
Иногда, с целью использования наиболее стабильной части характе-
ристики электродвигателя или по соображениям компоновки, между элек-
тродвигателем и винтом вводится понижающая передача.
Следовательно, кинематический расчет привода подач в станках с
ЧПУ сводится к выбору высокомоментного электродвигателя и проверке
его кинематических возможностей, причем минимальная частота вращения
электродвигателя должна обеспечить минимальную величину подачи, а
максимальная частота его вращения должна – заданную скорость быстрых
перемещений узлов станка.
Содержание этого раздела записки и последовательность его изложе-
ния аналогичны предыдущему.
4.3.3. Силовой расчет привода главного движения
Исходными данными для силового расчета является мощность элек-
тродвигателя, расчетная частота вращения и расчетная цепь передаточных
отношений на графике частот вращения, а также долговечность элементов
привода.
Методика выполнения силового расчета достаточно подробно изло-
жена в работах /7,9/.
Записка в этой части должна содержать:
- расчетные величины мощности и крутящих моментов по валам при-
вода (для приводов с бесступенчатым регулированием расчеты ведутся по
расчетной цепи, связывающей расчетную частоту вращения шпинделя с
номинальной частотой вращения электродвигателя);
- расчет ременной передачи, выполненной вручную /10, 11/ или на
ЭВМ /12/;
- расчет зубчатых передач, выполненных на ЭВМ /9/ и включающий
таблицу исходных данных для определения модулей зубчатых колес, рас-
печатки с результатами расчетов, сводную таблицу результатов, в которой
указываются номера рассчитанных пар, их материалы и выбранные моду-
ли;

---

14
- проектный расчет валов привода, выполненный на ЭВМ /9/ и вклю-
чающий компоновочную схему, расчетные схемы нагружения для всех ва-
лов (кроме шпинделя), таблицу исходных данных, распечатки с результа-
тами расчета по каждому валу;
- расчет и выбор подшипников качения /9,13-15/, включающий ис-
ходные данные, соответственно расчет, сводную таблицу всех подшипни-
ков с указанием их номеров и основных размеров;
- расчет и выбор электромагнитных муфт /1,6,16/;
- проектирование и расчет шпиндельного узла /1,5,6/, включающий
исходные данные, схему шпиндельного узла с указанием типов подшип-
ников в передней и задней опоре в зависимости от быстроходности, ком-
поновочную схему с подробной проработкой переднего конца шпинделя
/4/ и указанием основных размеров (диаметров шеек шпинделя под опора-
ми, длин межопорной части и консоли, диаметра отверстия и т.п.), таблицу
с номерами шпиндельных подшипников, их основных размеров и значений
радиальной жесткости /17/, распечатку с результатами расчетов жесткост-
ных параметров на ЭВМ , анализ результатов и, при необходимости, реше-
ния по конструктивной коррекции параметров шпиндельного узла с по-
вторным расчетом на ЭВМ.
Компоновочная схема валов привода выполняется согласно рекомен-
даций указаний /9/ и помещается в приложении пояснительной записки.
4.3.4. Силовой расчет привода подач
Исходными данными для силового расчета является тяговое усилие
на рабочем органе и расчетное число часов работы привода (см.п.4.2.).
Порядок проведения расчетов для универсальных станков и требова-
ния по их оформлению подробно изложены в указаниях /9/. Для станков с
ЧПУ при использовании приводов бесступенчатого регулирования расче-
ты механической части привода сильно упрощаются. В этом случае в за-
писке дополнительно отражаются следующие моменты:
- расчет передачи винт-гайка качения /1,6,18/;
- расчет направляющих /1,6,18/, в результате которого определяются
их размеры, удовлетворяющие критериям износостойкости и жесткости;
- выбор типа и размеров муфты, соединяющей электродвигатель с
редуктором или ходовым винтом /1,6/.
4.4. Проверочные расчеты
Полученные в результате проектных расчетов и эскизного проекти-
рования упрощенные конфигурации валов, шестерен и других второсте-
пенных деталей (крышек, уплотнений, резьбовых соединений и т.п.) в про-
цессе выполнения графической части облекаются в окончательные конст-
руктивные формы. При этом используется справочная литература /18, 19,
20/, необходимые стандарты и нормали.

---

15
В результате этих конструктивных проработок выбираются типы и
размеры соединений (шлицевые, шпоночные и др.) валов с зубчатыми ко-
лесами, типы и размеры уплотнений, способы осевой фиксации зубчатых
колес на валах и др.
При выполнении конструктивной проработки отдельных деталей, в
первую очередь валов, возможно их ослабление обусловленное всевоз-
можными проточками, канавками, пазами и т.п. Поэтому такие валы
(обычно один-два) проверяются по условиям статической прочности и ус-
талостной выносливости /1,7/. Кроме этого, проверке на прочность под-
лежат шпоночные соединения (обычно два-три), которые вызывают со-
мнения в возможности передачи крутящего момента /10,18/.
При необходимости проверяются и другие детали привода (штифты,
шпильки, резьбовые соединения и т.п.).
4.5. Проектирование системы переключения скоростей
Исходными данными для проектирования системы переключения
скоростей является тип механизма переключения (ручной, при помощи
электромагнитных муфт, зубчатых муфт с электромагнитным приводом,
при помощи гидроцилиндров), который выбирается в зависимости от вида
привода и конструктивных соображений.
При использовании р у ч н о й системы управления пояснительная
записка должна содержать следующее:
- полуконструктивную схему механизма переключения с описанием
ее работы /21/;
- расчетную схему механизма с указанием величины хода перемеще-
ния блоков, углов поворота рукояток, размеров рычагов, толкателей, шес-
терен, реек, реечных сегментов, селективных дисков и т.п. /21,22/;
- расчет механизмов переключения, включающий перечень исходных
данных, необходимые формулы и вычисления;
- эскизы блоков шестерен и рычагов, схемы профиля кулачков управ-
ления, эскизы селективных дисков со всеми необходимыми размерами.
При использовании г и д р о ц и л и н д р о в для переключения
скоростей в записке следует привести:
- полуконструктивную расчетную схему механизма переключения
одного или двух блоков шестерен с указанием величины хода их переме-
щений;
- расчет параметров гидроцилиндра исходя из требуемых усилий на
вилке (сухаре) переключения шестерен.
При использовании э л е к т р о м а г н и т н ы х м у ф т :
- принципиальную электрическую схему коммутации муфт /22/ и ее
описание;
- схему пульта управления /22/.

---

16
4.6. Выбор и описание системы смазки
Системой смазки называют совокупность устройств для подачи сма-
зочного материала к трущимся поверхностям и возврата его в резервуар.
В этом разделе записки следует представить:
- схему системы смазки, включающую насосную станцию и подводы
к смазываемым точкам спроектированного привода;
- описание системы с указанием параметров расхода и давления.
При проработке этих вопросов следует пользоваться указаниями при-
веденными в работе /1, т.2, ч.2/ и информацией изложенной в паспорте
станка.
4.7. Описание разработанной конструкции привода
В описании необходимо отразить следующие конструктивные осо-
бенности привода:
- тип привода, его особенности, обоснование принятой компоновки;
- количество валов и зубчатых колес в сопоставлении с базовой кон-
струкцией привода станка;
- название и устройство муфты, соединяющей вал электродвигателя с
первым валом привода ( в случае фланцевого двигателя);
- при наличие ременной передачи указать способ натяжения ремней и
способ разгрузки ведомого вала от изгибаемого момента этой передачи;
- устройство и принцип действия фрикционных муфт с ручным
управлением, тормозных электромагнитных муфт, предохранительных
муфт;
- способ реверсирования направления вращения шпинделя;
- способ торможения вращающихся частей привода после его выклю-
чения;
- конструкцию подвижных блоков (цельные, сборные) и органов
управления ими;
- способ установки на валах и фиксирования в осевом направлении
неподвижных зубчатых колес, способ фиксирования в осевом направлении
опор валов и шпинделя;
- особенности опор шпинделя, методика регулировки предваритель-
ного натяга в опорах;
- элементы и детали предотвращающие попадание грязи и пыли в
узел, а также, вытекание масла из него.
Описание делается со ссылками на номера позиций деталей сбороч-
ного чертежа привода.
З а к л ю ч е н и е
В разделе '' ЗАКЛЮЧЕНИЕ'' пояснительной записки формулируют
основные выводы по выполненным в курсовом проекте разработкам. При

---

17
этом, в сопоставлении с базовой моделью станка, необходимо конкретно
указать преимущества и недостатки спроектированной конструкции, отме-
тить причины, повлекшие за собой тот или иной результат. Следует четко
понимать, что тематика заданий на учебные проекты, в ряде случаев, мо-
жет обуславливать более низкие технические показатели спроектирован-
ного объекта по сравнению с действующим станком, поэтому сравнение с
базовым вариантом не всегда будет положительным по технико-
экономическим показателям.
5. ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ
ЗАПИСКИ
Пояснительная записка (ПЗ) является основным документом курсово-
го проекта, в котором приводится информация о выполненных разработ-
ках.
Правила оформления ПЗ должны соответствовать требованиям ГОСТ
2.105-95 ''Общие требования к текстовым документам''.
ПЗ должна отвечать следующим требованиям: логическая последова-
тельность изложения материалов; убедительность аргументации; краткость
и точность формулировок; конкретность изложения результатов работы.
Текст ПЗ размещают на обеих сторонах листов белой бумаги формата
А4 по ГОСТ 9327-60. Поля оставляют со всех четырех сторон листа: раз-
мер левого поля – не менее 30 мм, правого – не менее 10 мм, верхнего – не
менее 15 мм, нижнего – не менее 20 мм..
ПЗ заполняют обычно от руки, высота букв и цифр составляют 2,5...5
мм. Цифры и буквы следует писать четко, черными или синими чернила-
ми, тушью или пастой. ПЗ можно отпечатать на пишущей машинке, или на
принтере ЭВМ, через полтора или два межстрочных интервала.
Текст ПЗ 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, ЛИТЕРАТУРА), не нуме-
руют.
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 но-
мера подраздела ставят точку, например ''2.1.'' (первый подраздел второго