Studia Inżynierskie Zaoczne I stopnia
Politechnika Warszawska
Politechnika Warszawska
Podstawy Konstrukcji Urządzeń Precyzyjnych
Wydział Mechatroniki
Wydział Mechatroniki
Regulamin ćwiczeń projektowych w roku akademickim 2011/2012  sem. 3
1. Na ćwiczenia projektowe mogą uczęszczać osoby znajdujące się na listach
dziekańskich. Studenci z rejestracją warunkową, urlopowani lub odrabiający
ćwiczenia tzw. awansem mogą być wpisani na listę grupy po spełnieniu wymagań
PODSTAWY KONSTRUKCJI URZ
DZEC
PRECYZYJNYCH
ustalonych przez Dziekana (stosowna rejestracja lub/i pozwolenie od Dziekana). PODSTAWY KONSTRUKCJI URZ
DZEC
PRECYZYJNYCH
2. Obecność na ćwiczeniach jest kontrolowana. Nieusprawiedliwione opuszczenie
Studia Zaoczne Inżynierskie
Studia Zaoczne Inżynierskie
dwóch zajęć oraz brak postępów w nauce może spowodować, po ostrzeżeniu,
wystąpienie do Dziekana z wnioskiem o skreślenie z listy studentów.
3. Studenci w czasie zajęć podzieleni są na podgrupy. Przydział do określonej
podgrupy obowiązuje przez cały semestr.
4. Program zajęć przewiduje wykonanie dwóch projektów P1 i P2. Zadania te są
punktowane według następującej zasady:
- Projekt 1 (ZK): 12 punktów
- Projekt 2 (Dok): 18 punktów
MODUA
STOLIKA LINIOWEGO
MODUA
STOLIKA LINIOWEGO
5. Do zaliczenia projektowania niezbędne jest oddanie projektów do oceny i
uzyskanie nie mniej niż 15,5 punktu.
6. Rysunek złożeniowy mechanizmu będącego przedmiotem projektu musi być
Preskrypt
Preskrypt
zatwierdzony przez prowadzącego w terminie wynikającym z harmonogramu.
Projekt bez zatwierdzonego rysunku złożeniowego nie będzie przyjęty do oceny.
7. Istotny wpływ na zaliczenie projektowania ma systematyczna praca, tzn.,
obecność na zajęciach i terminowość realizacji projektów.
8. Oddanie projektu nie póz
niej niż w wyznaczonym terminie, przy jednoczesnym
braku nieusprawiedliwionych nieobecności, umożliwia prowadzącemu
podwyższenie oceny o 1 punkt.
9. Dopuszcza się oddanie projektu najwyżej jeden tydzień po wyznaczonym
terminie (do dnia 23.01.2012r) pod warunkiem zatwierdzenia rysunku
złożeniowego zgodnie z pkt. 6 regulaminu.
Opracował: dr inż. Wiesław Mościcki
Opracował: dr inż. Wiesław Mościcki
Po tym terminie projekty nie będą przyjmowane i jest to jednoznaczne z
oceną niedostateczną z ćwiczeń projektowych.
10. W okresie od zakończenia zajęć do dnia 23.01.2012 istnieje możliwość kontaktu
z prowadzącym w trybie indywidualnych konsultacji.
11. W przypadku uzyskania oceny niedostatecznej, zaliczenie projektowania można
uzyskać tylko przez ponowny udział w zajęciach w następnym roku akademickim
lub - za zgodą Prodziekana d/s Studiów Zaocznych - w innym trybie.
12. Możliwość zaliczenia projektowania na podstawie oceny z lat ubiegłych należy
uzgodnić na początku semestru (do końca trzeciego zjazdu włącznie) z
kierownikiem projektowania. (Bardzo ważne ze względu na zmianę programu w
sem. 3 i 4)
Warszawa 2011/2012
Warszawa 2011/2012
13. Sprawy nie ujęte w niniejszym regulaminie są rozstrzygane indywidualnie przez
prowadzących zajęcia w porozumieniu z kierownikiem projektowania.
Zakres wykonania:
Projekt 1
1. Założenia konstrukcyjne (część1 projektu P1/ ZK):
Temat: MODUA
STOLIKA LINIOWEGO
a) strona tytułowa projektu: temat, imię i nazwisko, grupa;
Zaprojektować moduł stolika liniowego z napędem ręcznym (rys. 1).
b) krótki opis zadania, wymagania techniczne oraz dane indywidualne;
Zespół jest przeznaczony do laboratoriów badawczych oraz dydaktycznych
c) obliczenia konstrukcyjne i sprawdzające:
jako uniwersalne wyposażenie wykorzystywanych tam stanowisk. W zależnoś-
01. minimalna długość nieruchomej części prowadnicy liniowej,
ci od konfiguracji połączonych ze sobą stolików mogą być one stosowane do
02. maksymalna długość separatora, dobrać liczbę oraz średnicę
dokładnego pozycjonowania, m. in. układów optycznych (zwierciadeł, pryzma-
elementów tocznych,
tów, zintegrowanych układów soczewek, itp.) o różnej wielkości i masie, pró-
03. dobrać materiał prowadnic - wykorzystać kryterium wytrzymałoś-
bek przeznaczonych do badań np. mikroskopowych lub dowolnych elementów
ciowe (wartość nacisków powierzchniowych Hertza) ,
wymagających regulacji położenia na płaszczyz
nie (manipulator XY).
04. obliczyć minimalną siłę niezbędną do przesuwu stolika jako sumę
oporów ruchu oraz siły F1 z uwzględnieniem współczynnika
Wymagania techniczne:
bezpieczeństwa 1,4 �� 1,5,
- mechanizm powinien realizować ruch liniowy w zakresie L - od 5-25 mm
05. określić wymagania dotyczące sprężyny kasującej luz w połączeniu
- według danych indywidualnych,
stolik - układ napędowy: Pp, Pk, fr ,
- wymiary ruchomej roboczej powierzchni (blatu) mechanizmu a x b - od
2. Opracowanie konstrukcji (część 2 projektu P1/Dok)
40x25 do 75x75 (rys. 1) - według danych indywidualnych,
a) schemat konstrukcyjny mechanizmu, opis budowy i zasady działania
- zapewnić możliwość mocowania elementów do powierzchni roboczej
b) rysunek złożeniowy MSL (minimum format A3) pokazujący budowę
(blatu) stolika,
mechanizmu, połączenia i współdziałanie zespołów i elementów
- stolik może być obciążony zgodnie ze schematem z rysunku 2.
mechanizmu oraz mocowanie głowicy GM;
Wartości sił F, F1 i F2 - według danych indywidualnych,
c) rysunki konstrukcyjne wskazanych detali (5 części);
Przyjąć, że obciążenie stolika w danej chwili stanowią: tylko jedna z sił F
d) obliczenia konstrukcyjne i sprawdzające: dobrać materiał i
oraz siła F1 lub siła F2 , czyli układ sił (F, F1) lub (F, F2).
wymiary sprężyny kasującej luz, obliczyć naciski GM - stopka, inne
- przewidzieć możliwość mocowania modułu do podłoża oraz połączenia
obliczenia w zakresie uzgodnionym z prowadzącym.
dwóch jednakowych modułów w celu zbudowania manipulatora XY ,
e) rysunek manipulatora XY, pokazujący połączenie modułów (osobna
- do realizacji ruchu liniowego karetki zastosować toczną prowadnicę
formatka min. A4);
liniową: pryzmatyczną (P) lub typu "jaskółczy ogon" (J) - według danych
indywidualnych,
Forma wykonania pracy:
- jako zespół napędowy zastosować gotową głowicę mikrometryczną GM,
dobraną z katalogu,
1. Projekt powinien być opisany zgodnie z podanym wzorem i
- zapewnić bezluzowe sprzęgnięcie zespołu napędowego (GM) i umieszczony w koszulce lub kopercie formatu A4.
ruchomego ustroju mechanizmu przez docisk obu zespołów z siłą 2. Część opisowa projektu, szkice i obliczenia powinny być wykonane na
wystarczającą do poprawnego działania modułu w każdym przypadku arkuszach formatu A4, ponumerowanych i spiętych.
obciążenia, 3. Rysunek złożeniowy powinien mieć format nie mniejszy niż A3, zaś
- przewidywana wielkość produkcji 500 sztuk rocznie, rysunki konstrukcyjne części  nie mniejszy niż A4. Rysunki większe
- urządzenie powinno spełniać wymagania oczywiste, jak: odporność na muszą być złożone do formatu A4.
niewłaściwe użytkowanie, mały koszt, niewielkie wymiary i niewielki
ciężar a także wygoda i bezpieczeństwo obsługi oraz napraw.
- mechanizm ma pracować w pomieszczeniu laboratoryjnym w zakresie
temperatur od +200 do +300, przy niewielkim zapyleniu środowiska, itp.
Obliczenie nacisków powierzchniowych w prowadnicy tocznej Informacje uzupełniające
Wzory Hertza
1. Stolik może być obciążony tylko jedną z sił F pokazanych na
schemacie a także siłą F1 oraz F2.
2. W założeniach konstrukcyjnych, stosując zasadę superpozycji, należy
Fn r
przeanalizować każdy z przypadków działania siły F oraz siły Fw,
kasującej luz w prowadnicy oraz wyznaczyć maksymalną wartość siły
Fnmax docisku pojedynczego elementu tocznego i prowadnicy a także
obliczyć największą wartość nacisków powierzchniowych pHmax .
3. Liczbę i średnicę elementów tocznych (kulek) ustalić z warunku
a) element toczny - kulka o promieniu r
dopuszczalnych nacisków powierzchniowych Hertza. Stosować kulki
łożyskowe wg Katalogu A
ożysk Tocznych.
Fn max
PHmax =
4. Zaleca się dobranie handlowego koszyczka do prowadzenia
0,578 ��
2
2 2
wałeczków w prowadnicy typu "jaskółczy ogon" z katalogu INA (HW10).
ć� ��
3 1 -�1 1 -�
2
2
r �� �� +� ��
5. Dopuszcza się stosowanie innych rodzajów prowadnic tocznych, np.
��
E1 E2 ��
prowadnic walcowych. W takim przypadku zaleca się korzystać z
Ł� ł�
gotowych zespołów dobranych z katalogu.
b) element toczny wałeczek o promieniu r i długości l:
6. Do mocowania obiektów przewidzieć na blacie stolika otwory
gwintowane (maksimum 4) o średnicach M2 lub M3 dobrane
odpowiednio do wielkości blatu.
Fn max
PHmax =
0,564 ��
7. Sposób łączenia stolików, w celu realizacji ruchów XY, przedstawić na
2 2
ć� ��
osobnym rysunku (format A4).
r �� l �� ��1 -�1 1 -� 2 ��
+�
��
8. Jako prowadnice zastosować pryzmatyczną prowadnicę toczną
E1 E2 ��
Ł� ł�
kulkową (P) lub prowadnicę wałeczkową typu "jaskółczy ogon"  (J).
9. Głowicę GM wrysować na rysunku złożeniowym stolika w widoku tak,
przy czym: 1 = 2 = 0,3  liczba Poissona dla stali,
aby pokazać jej położenie i mocowanie.
E1 = E2 = 2,1��105 MPa - moduł sprężystości stali, materiału
10. Liczba punktów z projektu P1 jest sumą punktów z założeń
prowadnicy i elementu tocznego,
konstrukcyjnych P1/1 - maksymalnie 6 punktów oraz za opracowanie
Rodzaj stali, który powinien być zastosowany na elementy czynne prowadnicy,
konstrukcji P1/2 - maksymalnie 10 punktów.
jest uzależniony od wartości otrzymanych nacisków pHmax .
11. Katalogi stolików liniowych i obrotowych oraz głowic mikrometrycznych
Zaleca się stosować materiały na elementy czynne prowadnic nie gorsze niż
można znalez
ć pod adresami:
podane poniżej:
www.mitutoyo.pl
- gdy pHmax Ł� 1500 MPa: stal węglowa konstrukcyjna, np. 55 (C55);
www.sigma-koki.com/english/
- gdy 1500 < pHmax Ł� 2000 MPa: stal narzędziowa, np. NC10, NC11;
- gdy 2000 < pHmax < 2500 MPa: stal łożyskowa A
H15 (100Cr6). www.starrett.com
www.standa.lt
Wszystkie te materiały należy ulepszać cieplnie, tzn. hartować i odpuszczać do
uzyskania odpowiedniej twardości (zależnie od gatunku stali w zakresie około
52�62 HRC).
Tabela danych indywidualnych
b
Oznaczenie Zakres Wymiary Obciążenie
Oznaczenie Zakres Wymiary Obciążenie
stolika ruchu stolika [N] Prowad-
stolika ruchu stolika [N] Prowad-
a
nica
L a x b
nica
L a x b
 numer
 numer
[mm]
[mm] [mm x mm] F - F1 - F2
[mm x mm] F - F - F
1 2
tematu
tematu
MSL-1 5 40x30 20 5 10 P
b
MSL-2 5 40x30 30 5 15 P
MSL-3 5 40x30 40 5 20 P
MSL-4 5 40x35 30 5 15 P
a
MSL-5 5 40x35 40 5 20 J
MSL-6 5 40x35 50 5 25 J
b
MSL-7 10 40x30 30 5 15 P
MSL-8 10 40x35 40 5 20 P
MSL-9 10 40x35 50 5 25 P
Rys. 1. Podstawowe wymiary
MSL-10 10 50x30 30 5 15 P
modułu stolika liniowego
a
MSL-11 10 50x35 40 5 20 J
MSL-12 10 50x35 50 5 25 J
MSL-13 15 50x35 40 5 25 P
MSL-14 15 50x35 45 5 20 P
MSL-15 15 50x30 40 5 25 P
MSL-16 15 50x30 45 5 25 P
MSL-17 15 50x30 50 5 25 P
MSL-18 15 50x35 50 5 20 J
MSL-19 20 50x30 50 5 20 P
MSL-20 20 50x30 60 5 20 P
MSL-21 20 50x35 70 10 25 J
MSL-22 20 50x35 60 10 25 J
MSL-23 20 50x50 50 10 25 J
MSL-24 20 50x50 70 10 25 P
MSL-25 25 50x50 60 10 20 P
MSL-26 25 50x50 70 10 20 J
MSL-27 25 50x50 80 10 25 J
MSL-28 25 75x75 60 10 20 J
MSL-29 25 75x75 70 10 25 P
Rys. 2. Siły obciążające MSL
MSL-30 25 75x75 80 10 30 J
Rok akademicki 2011/2012
P O L I T E C H N I K A W A R S Z A W S K A {Wzór wykonania części opisowej projektu}
Projekt 1
PODSTAWY KONSTRUKCJI URZ
DZEC
PRECYZYJNYCH
Studia Inżynierskie Zaoczne
Temat: Moduł stolika liniowego
(wzór strony tytułowej projektu)
1. Wprowadzenie: krótki opis zadania, wymagania techniczne, dane
indywidualne
2. Schemat konstrukcyjny MSL: schemat (szkic konstrukcyjny) oraz opis
budowy i zasady działania (schematem nie jest rysunek złożeniowy).
3. Obliczenia konstrukcyjne i sprawdzające: według zakresu określonego
dla projektu.
Każde obliczenie musi zawierać:
Projekt 1
- szkic wyjaśniający, np. układ obciążeń elementu lub tor ruchu
Temat nr MSL-
wybranego punktu, położenie elementów do analizy wymiarowej, itp.;
- objaśnienie oznaczeń stosowanych we wzorach;
- wzór ogólny, z którego korzystamy w obliczeniu wraz z podaniem
Moduł stolika liniowego literatury [1] oraz wzór z podstawionymi wartościami liczbowymi;
- wartości parametrów występujących we wzorze wynikające z warunków
pracy mechanizmu oraz wartości parametrów stałych lub przyjmowanych
w obliczeniu z uzasadnieniem przyjętej wartości;
- wynik obliczenia dla danych dotyczących projektu;
- komentarz do otrzymanego wyniku, np.: z obliczenia wynika, że
naprężenia styczne w drucie sprężyny naciskowej wynoszą t� = 650 MPa.
Komentarz powinien być następujący:
Jest to wynik poprawny, gdyż dopuszczalne naprężenia na skręcanie dla
drutu sprężynowego stalowego SM (zastosowanego do wykonania
sprężyny) wynoszą ks = 800MPa
Wykonała: Barbara KOWALSKA, gr. Z21
4. Wykaz literatury, wg poniższego wzoru:
Prowadzący: mgr inż. Paweł Markowski
1. Tryliński W.: Drobne mechanizmy i przyrządy precyzyjne. Podstawy
konstrukcji. Wyd. III, WNT, Warszawa 1978
Warszawa 2011/2012
PODSTAWY KONSTRUKCJI URZ
DZEC
PRECYZYJNYCH Podstawy Konstrukcji Urządzeń Precyzyjnych
Studia Inżynierskie Zaoczne
Studia inżynierskie zaoczne, sem. III, rok akademicki 2011/12
Regulamin przedmiotu w roku akad. 2011/2012  semestr 3
HARMONOGRAM ZAJ
Ć
1. W semestrze 3 przedmiot PKUP składa się z wykładu (12h) i ćwiczeń Rodzaj
projektowych 1 (15h). zajęć 
Lp Data Sala Treść zajęć
liczba.
2. Praca w trakcie semestru jest oceniana w punktowej skali ocen.
godz.
3. Maksymalna liczba punktów, jaką można uzyskać z poszczególnych elementów
1. 15.10 703 P  2 Sprawy organizacyjne. Wydanie tematu projektu
przedmiotu, wynosi:
MSL. Wymagania, zakres obliczeń. Struktura
�� z Projektowania I P1max = 30 pkt.,
mechanizmu. Analiza obciążeń w prowadnicy.
�� z Wykładu Wmax = 20 pkt.,
Siła docisku elementów tocznych. Opory ruchu.
�� z całego przedmiotu PKUP PKUPs3max = 50 pkt.
W domu: bieżące obliczenia
4. Warunkiem zaliczenia przedmiotu PKUP w sem. 3 jest:
2. 29.10 703 P  2 Ustalenie liczby i średnicy elementów tocznych.
�� uzyskanie z Projektowania I nie mniej niż 15,5 pkt.,
Obliczenie sprężyny dociskającej karetkę i GM.
�� uzyskanie z zaliczenia wykładu minimum 10,5 pkt.
W domu: obliczenia i wstępny rysunek złoż.
5. Całkowita liczba punktów PKUPs3 z przedmiotu PKUP w sem. 3 jest sumą
3. 06.11 703 P  3 Opracowanie konstrukcji MSL. Określenie siły
punktów uzyskanych z projektowania P1 oraz z wykładu W:
docisku ustroju ruchomego i GM. Dobór GM.
PKUPs3 = P1 +W
W domu: rysunek złożeniowy i obliczenia
6. Ocena z zaliczenia przedmiotu PKUP w sem. 3 jest jedna i zależy od uzyskanej
4. 26.11 703 P  2 Oddanie P1: ZK do MSL.
całkowitej liczby punktów PKUPs3 , według następującego kryterium:
Schemat łączenia modułów. Zatwierdzenie
26 - 30 pkt. ocena - 3,0
rysunku złożeniowego. Sprawdzenie nacisków
ponad 30 - 35 pkt. ocena - 3,5
GM-stopka.
ponad 35 - 40 pkt. ocena - 4,0
W domu: rysunki konstrukcyjne części
ponad 40 - 45 pkt. ocena - 4,5
5. 10.11 703 P  2 Zatwierdzenie rysunku złożeniowego.
ponad 45 - 50 pkt. ocena - 5,0
Rysunki konstrukcyjne części.
6. 17.12 703 P  2 Zaliczanie wykładu (termin 1)
Termin oddania projektu P2. Dokumentacja
7. 14.01 703 P  2 Zaliczanie projektowania
Zaliczenie wykładu (termin 2)
Prowadzący zajęcia:
dr inż. Jan Jedliński pok. 617 tel. [phone]
e_mail: [e-mail]
dr inż. Zbigniew Kusznierewicz pok. 723, tel. [phone]
e_mail: [e-mail]