При выполнении графической части курсового проекта рекомендуется следующее содержание: схема компоновки ЛТО - I лист, сборочные чертежи устройств ЛТО - 3 листа.
На первом листе графической части курсового проекта привести:
- систему координат, в которой производится лазерная обработка и множество блоков компоновки;
- матрицу вариантов компоновок с выделенной в ней структурной формулой компоновки ЛТО, разрабатываемой по заданию к курсовому проекту;
- матрицу рабочих полей с выделенными в ней составляющими рабочего поля компоновки ЛТО, разрабатываемой по заданию к курсовому проекту;
- схему координатной компоновки ЛТО;
- схему конструкционной компоновки ЛТО;
- техническую характеристику ЛТО.
В технической характеристике указать габаритные размеры обрабатываемой заготовки и размеры обрабатываемых зон, энергетические, пространственно-временные и оптические параметры технологического лазера, его габаритные размеров, параметры фокусирующего устройства и его элементов, параметры приводов подач подвижных блоков.
После решения основных вопросов компоновки можно переходить к выполнению сборочных чертежей устройства, разрабатываемого по заданию к курсовому проекту.
Проектирование устройств и их деталей является особым видом инженерного искусства. Для правильного проектирования недостаточно знания одной лишь теории. Необходимо: знакомство с существующими конструкциями и умение в них критически разбираться; знание методов изготовления деталей; знание условий работы проектируемого устройства.
В перечень работ по созданию устройства входит разработка принципа действия и схемы, определение оптимальных параметров и законов движений звеньев, разработка конструкции и корректировка элементов конструкции. Выполнение этих работ базируется на обеспечении функциональных, производственно-технологических, эксплуатационных и технико-экономических требований.
Разработку принципа действия и схемы механизма или устройства начинают с изучения литературы и патентного поиска. После разработки схемы, предварительного расчета и выбора комплектующих элементов устройства приступают к его компоновке, а затем переходят к детальной разработке элементов конструкции. Прорабатывают конструкцию основных деталей с учетом их конструктивных особенностей и технологичности, выбирают способ соединения деталей и фиксации их на валах и в корпусе, намечают контуры и разъема корпуса, способы соединения и фиксации его частей.
Проектирование нового устройства подчиняется требованиям разработаннойсхемы общей компоновки ЛТО. Поэтому начинать разработку следует с нанесения контуров и размеров мест сопряжения со стыкуемыми узлами, В устройствах условно показывают элементы контура звеньев в крайних положениях.
Для уменьшения затрат времени и ускорения поиска наиболее рационального решения выполняют упрощенные эскизы возможных вариантов. Желательно компоновку проводить в масштабе 1:1, если это допускают габаритные размеры. Применение других масштабов должно быть обосновано технической необходимостью. При отсутствии компьютера эскизную проработку чертежа удобнее выполнять на миллиметровой бумаге.
После вычерчивания основных элементов конструкции выполняют проверочный расчет и на его основе вносят необходимые корректировки. Размеры деталей, не испытывающих значительных нагрузок, выбираются из технологических соображений или на основе общих рекомендаций.
На основании эскизной проработки конструкции выполняют чертеж общего вида технического проекта с необходимым количеством дополнительных видов, разрезов и сечений, уточняя отдельные места в соответствии с необходимыми проверочными расчетами.
Приступать к вычерчиванию необходимо сейчас же, как только предварительный расчет даст достаточно данных для чертежа. Чертеж и расчет должны производиться параллельно, таким образом, чтобы расчет лишь немного опережал чертеж, иначе неизбежны ошибки, которые могут быть выявлены лишь впоследствии, что повлечет за собой большую потерю труда и времени. Поэтому следует придерживаться правила: все полученные расчетом размеры немедленно проверять путем нанесения их на чертеж.
Чертить необходимо сразу во всех проекциях, в противном случае это может повести к задержкам и ошибкам при вычерчивании. Выбирать число проекций и разрезов следует так, чтобы при наименьшем их числе не только форма, но и все размеры каждой детали выяснились полностью.
При разработке устройств необходимо придать деталям конструктивные окончательные формы в соответствии с назначением и условиями работы, определить сочленения, выбрать материал и методы получения заготовок, готовых деталей, назначить требования к термической обработке и антикоррозионным покрытиям.
Узлы и механизмы должны быть надежными, долговечными и технологичными. Ни одного размера, ни одной детали не должно появиться без четкого представления об их необходимости, рациональности их конструктивного решения и экономичности изготовления. При этом необходимо обеспечить условия удобной сборки - разборки.
Значительный эффект получается от использования унифицированных элементов и устройств. Применение их не снижает качество конструкции, если оно продумано и обосновано, а только позволяет сократить сроки проектирования.
Правильно спроектированной устройство должно быть логичным, без лишних запасов прочности. Устройство, в котором соблюдены принципы необходимого и достаточного, выразительности объемной формы и цветового решения, вызывает эстетическое удовлетворение,
При выполнении сборочного чертежа необходимо знать следующее:
1. При разработке корпусной детали на сборочном чертеже должны быть показаны элементы, которые обеспечивают:
- строгую фиксацию взаимного положения корпусных деталей;
- соосность опорных поверхностей валов;
- центрирование оси вала электродвигателя с осью входного вала;
- способы стопорения деталей резьбовых и штифтовых соединений.
2. Конструкция подшипниковых узлов вала должна предусматривать возможность регулирования осевых люфтов валов с помощью прокладок, резьбовых стаканов или крышек.
3. В механизмах с электроприводом конструкция должна обеспечивать соосность вала двигателя с входным валом редуктора путем использования центрирующих поясков в корпусе, центрирующих стаканов, штифтов и др.
5. Высота буртиков и заплечиков на валах и в корпусе в месте установки подшипников качения для удобства их демонтажа должна быть несколько меньше толщины его внутреннего кольца или иметь пазы для захватов съемника.
6. Места присоединения к корпусу спрягаемых деталей и узлов (фланцев электродвигателей, крышек, стаканов и др.) должны обрабатываться; с этой целью плоскости обработки корпуса обычно возвышаются относительно необработанных поверхностей.
7. Если отверстия под винты, штифты и другие детали обрабатываются при сборке, то все необходимые данные для обработки таких отверстий (размеры, шероховатость, координаты и т. д.) должны указываться на чертеже общего вида.
Конструкция детали в основном прорабатывается при выполнении сборочного чертежа и должна удовлетворять эксплуатационным требованиям технологичности. При конструировании детали исходными данными являются:
- способ соединения с другими деталями (разъемное или неразъемное)
- и вид соединения (шпоночное, шлицевое, резьбовое и др.);
- нагрузочный режим;
- требования по долговечности;
- условия эксплуатации (температура, влажность и др.).
В процессе конструирования необходимо рассчитать, определить или выбрать форму детали, ее материал и режим упрочняющей технологии, способ получения заготовки, наметить конструкторские базы, указать шероховатость поверхностей и точность размеров, формы и взаимного расположения поверхностей. При отработке технологичности детали необходимо обеспечить выбор оптимальных технологических баз (целесообразно их совпадение с конструкторскими базами); выбор конструкции заготовки (ее формы, способа получения); выбор методов контроля точности и обеспечения сборки изделия.
При конструировании детали всегда надо стремиться к упрощению конструкции, так как это ведет к удешевлению оснастки, повышению производительности труда, улучшению качества изделия, снижению его себестоимости и повышению точности.
Необходимо также унифицировать форму деталей или их частей с целью уменьшения номенклатуры сопрягаемых деталей (например, подшипников) и унификации технологической оснастки.
После окончания разработки студент должен проверить правильность выполнения чертежей. Существуют несколько видов контроля конструкторский, технологический, метрологический и нормоконтроль. При проверке следует руководствоваться основными положениями этих видов контроля.
При конструкторском контроле проверяется:
- работоспособность, прочность, надежность;
- стыковка и привязка, достаточность проекций, разрезов, указаний, взаимосвязывающих соседние сборочные единицы;
- необходимое и достаточное число проставленных размеров и обозначений, правильность их расположения относительно базовых поверхностей;
- возможность сборки и разборки, рациональную их сложность, удобство проведения сборки и регулировки;
- обеспечение конструктивным исполнением безопасной эксплуатации;
- наличие элементов, обеспечивающих надежное транспортировавание;
- возможность свободного перемещения элементов устройств без задевания соседних элементов;
- обеспечение нормального смазывания трущихся частей конструкции при любых ее положениях, возможность замены смазочного материала;
- форма и изображение изделия и составных его частей;
- правильность графики, четкость линий;
- размерные цепи с учетом предельных отклонений, соответствие посадок характеру соединения;
- правильность выбора и обозначения на чертеже материала;
- достаточность антикоррозионной защиты, правильность ее условного обозначения;
- содержание технических требований чертежа;
- соответствие позиций, указанных на чертеже, позициям в спецификации;
- правильность заполнения основной надписи;
- соответствие обозначений нормальных и покупных деталей их обозначениям по стандартам и нормалям.
Технологический контроль обеспечивает соблюдение установленных технологических норм и требований к способам изготовления, эксплуатации и ремонта, достижение заданных показателей технологичности и выявление наиболее рациональных способов изготовления.
При метрологическом контроле проверяют контролепригодность конструкции, правильность определений и обозначений физических величин и их единиц, а также оптимальность номенклатуры измеряемых параметров для обеспечения эффективности и достоверности контроля качества и взаимозаменяемости.
При нормоконтроле проверяют правильность выполнения конструкторских документов по ЕСКД, достижение высокого уровня стандартизации и унификации, рациональность использования установленных ограничительных номенклатур стандартизованных изделий и конструктивных норм.