Токарно-винторезный станок 1К62, внутришлифовальная головка

Станок.cdw

Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм:
- над нижней частью суппорта 200
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка в мм 45
Расстояние между центрами в мм 700
Наибольшая длина обтачивания в мм 655
Пределы поворота верхней части суппорта в град
Изменение чисел оборотов шпинделя бесступенчатое
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 12 - 3000
Количесво величин подач суппорта 48
Пределы величин продольных подач в ммоб 0
Пределы величин поперечных подач в ммоб 0
Шаги нарезаемых резьб
- Метрической в мм 1 - 192
- Дюймовой (число ниток на 1') 24 - 2
- Питчевой в питчах 96 - 1
Диаметр отверстия в шпинделе в мм 47
Скорость быстрого перемещения суппорта в ммин:
Мощность главного электродвигателя в кВт 10
гр. КТО-41 2016-2017
Технические характеристики

Аннотация.doc

Федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего образования
«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «ТМС и САПР»
курсового проекта студента
инженерно-экономического факультета
«Станок токарно-винторезный
с возможностью внутреннего шлифования на базе станка модели 1К62»
В курсовом проекте рассмотрена возможность модернизации токарно-винторезного станка для осуществления внутреннего шлифования обоснованы принятые в проекте конструктивные решения.
В графической части проекта показана разработанная конструкция шлифовальной бабки с ее детальной проработкой представлена конструкция однорезцовой головки с изменением угла установки резца.
Пояснительная записка содержит расчеты на жесткость и прочность шпиндельного узла расчет шпонки и болтовых соединений. Кроме того подробно изучена конструкция станка 1К62 и его основные узлы.
Графическая часть выполнена на трех листах формата А1 пояснительная записка выполнена на 18 листах формата А4.

Станок.cdw

- вариатор с клиновым ремнем
- гитара сменных колес
- тахометр чисел оборотов шпинделя
- шкаф с электрооборудованием
- привод быстрых перемещений суппорта
- передняя тумба с главным электродвигателем
- рукоятка выключения цепи механического реверсирования привода движения резания
- грибок управления звеном увеличения шага
- грибок управления реверсом для нарезания правых и левых резьб
- рукоятка управления переборами
- кнопочная станция пуска и остановки шпинделя
- рукоятка ручного поперечного перемещения суппорта
фиксации и закрепления четырехпозиционного резцедержателя
- рукоятка ручного перемещения верхней части суппорта
- кнопка включения электродвигателя быстрых перемещений суппорта
- рукоятка закрепления пиноли задней бабки
- кнопка пуска и остановки главного электродвигателя
- рычаг закрепления задней бабки на станине
- маховичок ручного перемещения пиноли задней бабки
- рукоятка включения
выключения и реверсирования продольных и поперечных
механических перемещений суппорта
- кнопочная станция плавного изменения чисел оборотов шпинделя
- рукоятка включения маточной гайки
- рукоятка реверсирования шпинделя с одновременным быстрым
отводом резца при нарезании резьбы
- кнопка блокирования фрикционной муфты при нарезании торцевой
резьбы и обточке конусов
- маховичок ручного продольного перемещения суппорта
- кнопка выключения реечной шестерни при нарезании резьбы
- рукоятка включения поперечной подачи суппорта или подачи верхней
- штурвал для установки величины подачи или шага резьбы
- рукоятка установки типа резьбы или подачи
Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм:
- над нижней частью суппорта 200
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка в мм 45
Расстояние между центрами в мм 700
Наибольшая длина обтачивания в мм 655
Пределы поворота верхней части суппорта в град
Изменение чисел оборотов шпинделя бесступенчатое
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 12 - 3000
Количесво величин подач суппорта 48
Пределы величин продольных подач в ммоб 0
Пределы величин поперечных подач в ммоб 0
Шаги нарезаемых резьб
- Метрической в мм 1 - 192
- Дюймовой (число ниток на 1') 24 - 2
- Питчевой в питчах 96 - 1
Диаметр отверстия в шпинделе в мм 47
Скорость быстрого перемещения суппорта в ммин:
Мощность главного электродвигателя в кВт 10
Основные узлы станка
Технические характеристики

Шлифовальная бабка.cdw

Дисбаланс оправки круга 10-15 см
Радиальное биение конической шейки шпинделя под оправку
Несоосность осей шлифовальной бабки и электродвигателя не
Радиальный зазор в передней и задней опорах шпинделя не более
На виде сверху условно кожух поз. 6 снят

Станок.cdw

Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм:
- над нижней частью суппорта 200
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка в мм 45
Расстояние между центрами в мм 700
Наибольшая длина обтачивания в мм 655
Пределы поворота верхней части суппорта в град
Изменение чисел оборотов шпинделя бесступенчатое
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 12 - 3000
Количесво величин подач суппорта 48
Пределы величин продольных подач в ммоб 0
Пределы величин поперечных подач в ммоб 0
Шаги нарезаемых резьб
- Метрической в мм 1 - 192
- Дюймовой (число ниток на 1') 24 - 2
- Питчевой в питчах 96 - 1
Диаметр отверстия в шпинделе в мм 47
Скорость быстрого перемещения суппорта в ммин:
Мощность главного электродвигателя в кВт 10
Технические характеристики

Спецификация бабка.spw

Болт М10 х 28 ГОСТ 15589-70
Болт М22 х 70 ГОСТ 15589-70
Винт М5 х 12 ГОСТ 10337-80
Гайка М12 ГОСТ 10657-80
Гайка М22 ГОСТ 15526-70
Подшипник 6106К ГОСТ 831-82
Подшипник 3182106 ГОСТ 634-75
Шайба 22 ГОСТ 10462-81
Штифт 16 х 50 ГОСТ 3128-70

Шлифовальная бабка_испр_отпр.cdw

Дисбаланс оправки круга 10-15 см
Радиальное биение конической шейки шпинделя под оправку
Несоосность осей шлифовальной бабки и электродвигателя не
Радиальный зазор в передней и задней опорах шпинделя не более
На виде сверху условно кожух поз. 6 снят

Шлифовальная бабка_испр.cdw

Дисбаланс оправки круга 10-15 см
Радиальное биение конической шейки шпинделя под оправку
Несоосность осей шлифовальной бабки и электродвигателя не
Радиальный зазор в передней и задней опорах шпинделя не более
На виде сверху условно кожух поз. 6 снят

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62_испр.cdw

Кинематическая схема
токарно-винторезного
Кинематическая схема
Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62
Диаграмма частот оборотов станка
Лучевая диаграмма скоростей

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62.cdw

Кинематическая схема
токарно-винторезного
Кинематическая схема
Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62
Диаграмма частот оборотов станка
Лучевая диаграмма скоростей

Станок_испр.cdw

Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм:
- над нижней частью суппорта 200
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка в мм 45
Расстояние между центрами в мм 700
Наибольшая длина обтачивания в мм 655
Пределы поворота верхней части суппорта в град
Изменение чисел оборотов шпинделя бесступенчатое
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 12 - 3000
Количесво величин подач суппорта 48
Пределы величин продольных подач в ммоб 0
Пределы величин поперечных подач в ммоб 0
Шаги нарезаемых резьб
- Метрической в мм 1 - 192
- Дюймовой (число ниток на 1') 24 - 2
- Питчевой в питчах 96 - 1
Диаметр отверстия в шпинделе в мм 47
Скорость быстрого перемещения суппорта в ммин:
Мощность главного электродвигателя в кВт 10
Технические характеристики

Спецификация бабка.spw

Болт М10 х 28 ГОСТ 15589-70
Болт М22 х 70 ГОСТ 15589-70
Винт М5 х 12 ГОСТ 10337-80
Гайка М12 ГОСТ 10657-80
Гайка М22 ГОСТ 15526-70
Подшипник 6106К ГОСТ 831-82
Подшипник 3182106 ГОСТ 634-75
Шайба 22 ГОСТ 10462-81
Штифт 16 х 50 ГОСТ 3128-70

библиотеки.frw

Шлифовальная бабка_испр_отпр.cdw

гр. КТО-41 2016-2017
Дисбаланс оправки круга 10-15 см
Радиальное биение конической шейки шпинделя под оправку
Несоосность осей шлифовальной бабки и электродвигателя не
Радиальный зазор в передней и задней опорах шпинделя не более
На виде сверху условно кожух поз. 6 снят

Станок_испр.cdw

Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм:
- над нижней частью суппорта 200
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка в мм 45
Расстояние между центрами в мм 700
Наибольшая длина обтачивания в мм 655
Пределы поворота верхней части суппорта в град
Изменение чисел оборотов шпинделя бесступенчатое
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 12 - 3000
Количесво величин подач суппорта 48
Пределы величин продольных подач в ммоб 0
Пределы величин поперечных подач в ммоб 0
Шаги нарезаемых резьб
- Метрической в мм 1 - 192
- Дюймовой (число ниток на 1') 24 - 2
- Питчевой в питчах 96 - 1
Диаметр отверстия в шпинделе в мм 47
Скорость быстрого перемещения суппорта в ммин:
Мощность главного электродвигателя в кВт 10
гр. КТО-41 2016-2017
Технические характеристики

Станок.cdw

Наибольший диаметр обрабатываемой детали в мм:
- над нижней частью суппорта 200
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка в мм 45
Расстояние между центрами в мм 700
Наибольшая длина обтачивания в мм 655
Пределы поворота верхней части суппорта в град
Изменение чисел оборотов шпинделя бесступенчатое
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту 12 - 3000
Количесво величин подач суппорта 48
Пределы величин продольных подач в ммоб 0
Пределы величин поперечных подач в ммоб 0
Шаги нарезаемых резьб
- Метрической в мм 1 - 192
- Дюймовой (число ниток на 1') 24 - 2
- Питчевой в питчах 96 - 1
Диаметр отверстия в шпинделе в мм 47
Скорость быстрого перемещения суппорта в ммин:
Мощность главного электродвигателя в кВт 10
гр. КТО-41 2016-2017
Технические характеристики

ПЗ Ковалева (Сирицын).doc

Федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего образования
«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «ТМС и САПР»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине: «Оборудование машиностроительных производств»
«Токарно-винторезный станок на базе станка модели 1К62 с возможностью внутреннего шлифования»
Обоснование разрабатываемой конструкции станка ..6
Расчет конструкции 7
Выбор шлифовального круга
Выбор режимов резания
Выбор электродвигателя для вращения шпинделя шлифовальной бабки
Расчет и проектирование шпиндельного узла .9Выбор конструктивной схемы
Выбор подшипников качения
Расчет жесткости шпиндельного узла ..11
Расчет радиальной жесткости опор шпинделя
Расчет радиальной жесткости шпиндельного узла
Расчет осевой жесткости шпиндельного узла
Расчеты крепежных деталей 16
Проверочный расчет шпионки
Проверочный расчет болтов
Список литературы 18
Темой курсового проекта является токарно-винторезный станок на базе
станка модели 1К62 с возможностью внутреннего шлифования.
Пояснительная записка выполнена в объеме 19 листов. Графическая часть КП выполнена на трех листах формата А1 в соответствии с действующими стандартами ЕСКД и включает: кинематическую схему станка 1К62 (на одном листе формата А1); чертеж внутри шлифовальной бабки (на одном листе формата А1); общий вид станка 1К62 (на одном листе формата А1).
Для снижения шероховатости поверхностей обрабатываемых деталей
и получения точных размеров применяют шлифование.
В большинстве случаев деталь шлифуется лишь после того как она
предварительно обработана на других станках на столько что на ее
поверхности остается лишь небольшой припуск величина которого
колеблется в зависимости от размеров и формы детали требуемого класса
точности и предшествующей обработки.
На шлифовальных станках можно обрабатывать плоскости наружные
и внутренние цилиндрические конические и фасонные поверхности
шлифовать резьбу затачивать всевозможные инструменты шлифовать зубья шестерен и т.д.
Станки для абразивной обработки классифицируются на станки:
- для круглого наружного шлифования;
- для круглого внутреннего шлифования;
- для плоского шлифования;
- для ленточного шлифования;
Станки для круглого внутреннего шлифования делятся на 2 типа.
В станках первого типа для отверстий диаметром до 800 мм имеются следующие движения подачи:
а) вращение детали - круговая подача;
) возвратно-поступательное движение детали или шлифовального круга - продольная подача;
в) периодическое продольное перемещение бабки шлифовального круга - поперечная подача.
Станки второго типа называемые планетарными внутришлифовальными станками предназначены для шлифования отверстий диаметром от 60 до 1000 мм в деталях несимметричной формы или тяжелых. Обрабатываемая деталь остается неподвижной а все движения подачи сообщаются шлифовальному кругу. В этих станках круг кроме рабочего вращения вокруг своей оси получает еще вращательное движение круговой подачи относительно оси обрабатываемого отверстия периодическое радиальное перемещение - поперечную подачу а в большинстве случаев также продольную подачу.
При шлифовании главным движением резания металла является
вращение шлифовального круга. Вращение детали возвратно-поступательное движение детали (или круга) вдоль своей оси и поперечное перемещениешлифовального круга (детали) являются движениями вспомогательными или подачами.
Для внутри шлифовальных работ выпускают шлифовальные круги
различных размеров и форм в частности круги типа ПП диаметром 5-150
мм. При обработке деталей у которых одновременно со шлифованием
отверстия требуется подрезка торцевой части применяют круги типа ПВ
диаметром 10 150 мм. Так же иногда применяют толстостенные чашечные
При шлифовании на проход во избежание конусности отверстия круг
должен выходить из обоих его концов на одинаковую длину а при
шлифовании глухих отверстий его следует выводить из открытого конца как можно меньше.
Обоснование разрабатываемой конструкции станка
В данном курсовом проекте рассматривается возможность
модернизации токарно-винторезного станка модели 1К62 для обеспечения
внутреннего шлифования на нем.
Существует несколько способов решения этой проблемы.
Внутри шлифовальную бабку можно установить вместо задней бабки
или на суппорте вместо резцедержателя.
В первом случае задняя бабка снимается и на ее место устанавливается внутришлифовальная бабка. При этом в конструкцию добавляются узлы осуществляющие вращение шпинделя поперечную и продольную подачу бабки. Данный метод сложен и более дорог чем второй.Во втором случае внутришлифовальная бабка устанавливается на
суппорте станка вместо резцедержателя с предварительной расточкой паза
для обеспечения базирования бабки. В данном случае продольная и
поперечная подача осуществляется суппортом что облегчает процесс
модернизации станка. Вращение шпинделя обеспечивается
электродвигателем прикрепленным к шлифовальной бабке. Конструкция
получается менее габаритной чем в первом случае и более простой. Поэтому целесообразнее выбрать второй вариант.
Для обработки детали из нормализованной стали выбираем круг со
следующими параметрами:
Электрокорундовый типа ПП (плоские прямого профиля) на керамической связке
Размеры D х В х d = 63 х 20 х 16 в мм
Скорость круга принимаем Vкр = 20 50 мс
Выбор режимов шлифования
Скорость круга Vкр = 20 50 мс
Скорость вращения детали Vд = 20 40 ммин
Число оборотов детали nд= 40 80 обмин
Глубина шлифования t= 00025 - 001 мм
Продольная подачаS =(02504)*В = (0.2504)*20 = 5 8 мммин
Число оборотов круга
Требуемый диапазон регулирования частот вращения электродвигателяопределили ранееn = 6060- 15165 мин-1.
Для выбора двигателя также необходимо рассчитать мощность в кВт.
Мощность при шлифовании периферией круга с продольной подачей.
рассчитывается по следующей формуле:
где коэффициент CN= 036
показатели степени х = 0.4;
диаметр шлифованияd = 210 мм;
скорость вращательного движения заготовки V3= 20 м-мин;
глубина шлифования t = 0.0025 мм;
продольная подача S = 8 мммин
По выбранным параметрам выбираем электродвигатели модели
IFT5044 фирмы Siemens который имеет следующие параметры:
число оборотов nдв = 6000 обмин;
мощность Nдв= 126 кВТ
крутящий момент 165 Н*м вес 4.2 кг
Расчет и проектирование шпиндельного узла шлифовальной бабки
Выбор конструктивной схемы шпиндельного узла производится из 10
схем опор шпиндельных узлов. Для шпинделя шлифовальной бабки
выбираем I схему. На каждой опоре установлено два радиально-упорных
шариковых подшипника.
Диаметр шпинделя в передней опоре рассчитывается по формуле:
Где (d*n)таб=16*105 - параметр быстроходности
Принимаем диаметр шпинделя dn= 25 мм.
Предварительное межопорное расстояние выбираем из соотношения:
lmin= 25 * а =25 42 = 105 мм
где а = 42 мм - расстояние от переднего торца шпинделя до середины переднего подшипника
На каждую опору установили два радиально-упорных шарикоподшипника (ГОСТ 831-75) легкой узкой серии (3182106) со
Сr= 16700 Н - динамическая грузоподъемность подшипника;
Сor = 9100 Н-статическая грузоподъемность подшипника;
α = 12° - номинальный угол контакта.
Расчет жесткости шпиндельного узла
Жесткость шпиндельных узлов в значительной мере определяет
точность обработки деталей.
Для обеспечения технических требований на станок надо учитывать
податливость опор шпинделя.
Упругие смешения в опорах качения складываются из упругих
сближений тел и колец () и контактных деформаций на поверхностях
посадки колец на шпиндель и в корпусе ().
Общее упругое сближение:
а - показатель степени;
W1 = (07 0002)d* 10-3= (07 0.002)25* 10-3=(175 005)*10-3мм
d - 30 мм - внутренний диаметр подшипника;
D = 55 мм - наружный диаметр подшипника;
В - 24 мм - ширина подшипника;
W2 =00005 00025 ммH - коэффициент податливости.
Жесткость радиальной опоры определяется по формуле:
Уравнение радиальной жесткости шпиндельного узла в точке
приложения па передней консоли от радиальной силы Р будет:
где - радиальное смещение (прогиб) конца шпинделя
где - радиальные перемещения расчет изгиба шпинделя податливости опор и сдвига от поперечной силы.
Радиальное перемещение определяем по зависимости
где а = 42 мм - вылет передней консоли.
I = 105 мм - расстояние между опорами.
J1J2 - осевые моменты инерции межопорной части консоли
- коэффициент защемления и передней опоре.
Е = 2 * 1011Па - модуль упругости
Радиальное перемещение уоп расчет податливости опор определяется
из условия что шпиндель абсолютно жесткий
Радиальное перемещение усдвзасчет сдвига:
где Fk - площадь сечения консоли шпинделя
Fm- площадь сечения межопорной части
Расчет осевой жесткости шпиндельных узлов определяется жесткостью
Осевая жесткость jA может быть определена на основе графиков в
зависимости от силы предварительного натяга A0.
где Сor = 9100 Н - статическая грузоподъемность подшипника;
Из графикаjA = 53 Нмкм
Расчеты крепежных деталей
Для соединения вала электродвигателя и шпинделя используем шпонку.Проверяем ее напряжение смятия и среза.
Т =1.65 Н*м - вращающий момент;
d = 14 мм - посадочный диаметр;
p = I - b2 - 10-52 = 75 мм - рабочая длина шпонки;
к = 3 мм - глубина врезания шпонки в ступицу.
Допускаемое напряжение определяется по формуле:
где T = 350 МПа (для станка 45) - предел текучести
S= 29 ÷ 35 - коэффициент запаса
8 МПа [ср] = 60 100 МПа
Шлифовальную бабку крепим на суппорт болтами M12. Они
проверяются на срез и смятие.
Параметры болта: Ст3 М12 шаг S' = 175 мм d=12 мм. d1=10376 мм
Т= 200 МПа - предел текучести.
Кm - 07 - 075 - коэффициент учитывающий неравномерность
распределения нагрузки по виткам резьбы с учетом пластических
деформаций в зоне наиболее нагруженных витков.
- число витков резьбы
где Нг - высота гайки
Hr=08d= 08 * 12 = 96 мм
z= Принимаем 6 витков.
к = 087 - коэффициент полноты резьбы
Пуш В.Э. «Конструирование металлорежущих станков» Москва
«Машиностроение» 1977 - 390 стр.
Иванов М.Н. «Детали машин» Москва «Высшая школа» 1984 - 336
Бородин Н.А. «Детали машин» Москва «Машиностроение» 1983 -
КордышЛ.M. «Исполнительные механизмы приводов подач
подвижных узлов металлорежущих станков с ЧПУ» Москва НИИ маш.
Иванов М.Н. «Детали машин. Курсовое проектирование» Москва
«Высшая школа» 1975 - 550 стр.
Сирицын А.И. «Курсовое проектирование по металлорежущим
станкам» Коломна 1986 - 30 стр.

шлиф.cdw

* размер для справок
Дисбаланс оправки круга 10-15 см
Радиальное биение конической шейки шпинделя под оправку
Несоосность осей шлифовальной бабки и электродвигателя не
Радиальный зазор в передней и задней опорах шпинделя не более

Спецификация.cdw

Болт М10 х 28 ГОСТ 15589-70
Манжета 1-14 28-1ГОСТ 8759-79
Болт М10 х 40 ГОСТ 15589-70
Винт М5 х 12 ГОСТ 10337-80
Болт М12 х 60 ГОСТ 15589-70
Подшипник 3182106 ГОСТ 634-75
Подшипник 6106К ГОСТ 831-82
Манжета 1-32 28-1ГОСТ 8759-79
Штифт 16 х 50 ГОСТ 3128-70
IFT5044 фирмы Siemens

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62.cdw

Кинематическая схема
токарно-винторезного
Кинематическая схема
гр. КТО-41 2016-2017
Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62

ПЗ Ковалева (Сирицын).docx

Федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего образования
«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «ТМС и САПР»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине: «Оборудование машиностроительных производств»
«Токарно-винторезный станок на базе станка модели 1К62 с возможностью внутреннего шлифования»
Обоснование разрабатываемой конструкции станка ..6
Расчет конструкции 7
Выбор шлифовального круга
Выбор режимов резания
Выбор электродвигателя для вращения шпинделя шлифовальной бабки
Расчет и проектирование шпиндельного узла .9Выбор конструктивной схемы
Выбор подшипников качения
Расчет жесткости шпиндельного узла ..11
Расчет радиальной жесткости опор шпинделя
Расчет радиальной жесткости шпиндельного узла
Расчет осевой жесткости шпиндельного узла
Расчеты крепежных деталей 16
Проверочный расчет шпионки
Проверочный расчет болтов
Список литературы 18
Темой курсового проекта является токарно-винторезный станок на базе
станка модели 1К62 с возможностью внутреннего шлифования.
Пояснительная записка выполнена в объеме 19 листов. Графическая часть КП выполнена на трех листах формата А1 в соответствии с действующими стандартами ЕСКД и включает: кинематическую схему станка 1К62 (на одном листе формата А1); чертеж внутри шлифовальной бабки (на одном листе формата А1); общий вид станка 1К62 (на одном листе формата А1).
Для снижения шероховатости поверхностей обрабатываемых деталей
и получения точных размеров применяют шлифование.
В большинстве случаев деталь шлифуется лишь после того как она
предварительно обработана на других станках на столько что на ее
поверхности остается лишь небольшой припуск величина которого
колеблется в зависимости от размеров и формы детали требуемого класса
точности и предшествующей обработки.
На шлифовальных станках можно обрабатывать плоскости наружные
и внутренние цилиндрические конические и фасонные поверхности
шлифовать резьбу затачивать всевозможные инструменты шлифовать зубья шестерен и т.д.
Станки для абразивной обработки классифицируются на станки:
- для круглого наружного шлифования;
- для круглого внутреннего шлифования;
- для плоского шлифования;
- для ленточного шлифования;
Станки для круглого внутреннего шлифования делятся на 2 типа.
В станках первого типа для отверстий диаметром до 800 мм имеются следующие движения подачи:
а) вращение детали - круговая подача;
) возвратно-поступательное движение детали или шлифовального круга - продольная подача;
в) периодическое продольное перемещение бабки шлифовального круга - поперечная подача.
Станки второго типа называемые планетарными внутришлифовальными станками предназначены для шлифования отверстий диаметром от 60 до 1000 мм в деталях несимметричной формы или тяжелых. Обрабатываемая деталь остается неподвижной а все движения подачи сообщаются шлифовальному кругу. В этих станках круг кроме рабочего вращения вокруг своей оси получает еще вращательное движение круговой подачи относительно оси обрабатываемого отверстия периодическое радиальное перемещение - поперечную подачу а в большинстве случаев также продольную подачу.
При шлифовании главным движением резания металла является
вращение шлифовального круга. Вращение детали возвратно-поступательное движение детали (или круга) вдоль своей оси и поперечное перемещениешлифовального круга (детали) являются движениями вспомогательными или подачами.
Для внутри шлифовальных работ выпускают шлифовальные круги
различных размеров и форм в частности круги типа ПП диаметром 5-150
мм. При обработке деталей у которых одновременно со шлифованием
отверстия требуется подрезка торцевой части применяют круги типа ПВ
диаметром 10 150 мм. Так же иногда применяют толстостенные чашечные
При шлифовании на проход во избежание конусности отверстия круг
должен выходить из обоих его концов на одинаковую длину а при
шлифовании глухих отверстий его следует выводить из открытого конца как можно меньше.
Обоснование разрабатываемой конструкции станка
В данном курсовом проекте рассматривается возможность
модернизации токарно-винторезного станка модели 1К62 для обеспечения
внутреннего шлифования на нем.
Существует несколько способов решения этой проблемы.
Внутри шлифовальную бабку можно установить вместо задней бабки
или на суппорте вместо резцедержателя.
В первом случае задняя бабка снимается и на ее место устанавливается внутришлифовальная бабка. При этом в конструкцию добавляются узлы осуществляющие вращение шпинделя поперечную и продольную подачу бабки. Данный метод сложен и более дорог чем второй.Во втором случае внутришлифовальная бабка устанавливается на
суппорте станка вместо резцедержателя с предварительной расточкой паза
для обеспечения базирования бабки. В данном случае продольная и
поперечная подача осуществляется суппортом что облегчает процесс
модернизации станка. Вращение шпинделя обеспечивается
электродвигателем прикрепленным к шлифовальной бабке. Конструкция
получается менее габаритной чем в первом случае и более простой. Поэтому целесообразнее выбрать второй вариант.
Для обработки детали из нормализованной стали выбираем круг со
следующими параметрами:
Электрокорундовый типа ПП (плоские прямого профиля) на керамической связке
Размеры D х В х d = 63 х 20 х 16 в мм
Скорость круга принимаем Vкр = 20 50 мс
Выбор режимов шлифования
Скорость круга Vкр = 20 50 мс
Скорость вращения детали Vд = 20 40 ммин
Число оборотов детали nд= 40 80 обмин
Глубина шлифования t= 00025 - 001 мм
Продольная подачаS =(02504)*В = (0.2504)*20 = 5 8 мммин
Число оборотов круга
Требуемый диапазон регулирования частот вращения электродвигателяопределили ранееn = 6060- 15165 мин-1.
Для выбора двигателя также необходимо рассчитать мощность в кВт.
Мощность при шлифовании периферией круга с продольной подачей.
рассчитывается по следующей формуле:
где коэффициент CN= 036
показатели степени х = 0.4;
диаметр шлифованияd = 210 мм;
скорость вращательного движения заготовки V3= 20 м-мин;
глубина шлифования t = 0.0025 мм;
продольная подача S = 8 мммин
По выбранным параметрам выбираем электродвигатели модели
IFT5044 фирмы Siemens который имеет следующие параметры:
число оборотов nдв = 6000 обмин;
мощность Nдв= 126 кВТ
крутящий момент 165 Н*м вес 4.2 кг
Расчет и проектирование шпиндельного узла шлифовальной бабки
Выбор конструктивной схемы шпиндельного узла производится из 10
схем опор шпиндельных узлов. Для шпинделя шлифовальной бабки
выбираем I схему. На каждой опоре установлено два радиально-упорных
шариковых подшипника.
Диаметр шпинделя в передней опоре рассчитывается по формуле:
Где (d*n)таб=16*105 - параметр быстроходности
Принимаем диаметр шпинделя dn= 25 мм.
Предварительное межопорное расстояние выбираем из соотношения:
lmin= 25 * а =25 42 = 105 мм
где а = 42 мм - расстояние от переднего торца шпинделя до середины переднего подшипника
На каждую опору установили два радиально-упорных шарикоподшипника (ГОСТ 831-75) легкой узкой серии (3182106) со
Сr= 16700 Н - динамическая грузоподъемность подшипника;
Сor = 9100 Н-статическая грузоподъемность подшипника;
α = 12° - номинальный угол контакта.
Расчет жесткости шпиндельного узла
Жесткость шпиндельных узлов в значительной мере определяет
точность обработки деталей.
Для обеспечения технических требований на станок надо учитывать
податливость опор шпинделя.
Упругие смешения в опорах качения складываются из упругих
сближений тел и колец () и контактных деформаций на поверхностях
посадки колец на шпиндель и в корпусе ().
Общее упругое сближение:
а - показатель степени;
W1 = (07 0002)d* 10-3= (07 0.002)25* 10-3=(175 005)*10-3мм
d - 30 мм - внутренний диаметр подшипника;
D = 55 мм - наружный диаметр подшипника;
В - 24 мм - ширина подшипника;
W2 =00005 00025 ммH - коэффициент податливости.
Жесткость радиальной опоры определяется по формуле:
Уравнение радиальной жесткости шпиндельного узла в точке
приложения па передней консоли от радиальной силы Р будет:
где - радиальное смещение (прогиб) конца шпинделя
где - радиальные перемещения расчет изгиба шпинделя податливости опор и сдвига от поперечной силы.
Радиальное перемещение определяем по зависимости
где а = 42 мм - вылет передней консоли.
I = 105 мм - расстояние между опорами.
J1J2 - осевые моменты инерции межопорной части консоли
- коэффициент защемления и передней опоре.
Е = 2 * 1011Па - модуль упругости
Радиальное перемещение уоп расчет податливости опор определяется
из условия что шпиндель абсолютно жесткий
Радиальное перемещение усдвзасчет сдвига:
где Fk - площадь сечения консоли шпинделя
Fm- площадь сечения межопорной части
Расчет осевой жесткости шпиндельных узлов определяется жесткостью
Осевая жесткость jA может быть определена на основе графиков в
зависимости от силы предварительного натяга A0.
где Сor = 9100 Н - статическая грузоподъемность подшипника;
Из графикаjA = 53 Нмкм
Расчеты крепежных деталей
Для соединения вала электродвигателя и шпинделя используем шпонку.Проверяем ее напряжение смятия и среза.
Т =1.65 Н*м - вращающий момент;
d = 14 мм - посадочный диаметр;
p = I - b2 - 10-52 = 75 мм - рабочая длина шпонки;
к = 3 мм - глубина врезания шпонки в ступицу.
Допускаемое напряжение определяется по формуле:
где T = 350 МПа (для станка 45) - предел текучести
S= 29 ÷ 35 - коэффициент запаса
8 МПа [ср] = 60 100 МПа
Шлифовальную бабку крепим на суппорт болтами M12. Они
проверяются на срез и смятие.
Параметры болта: Ст3 М12 шаг S' = 175 мм d=12 мм. d1=10376 мм
Т= 200 МПа - предел текучести.
Кm - 07 - 075 - коэффициент учитывающий неравномерность
распределения нагрузки по виткам резьбы с учетом пластических
деформаций в зоне наиболее нагруженных витков.
- число витков резьбы
где Нг - высота гайки
Hr=08d= 08 * 12 = 96 мм
z= Принимаем 6 витков.
к = 087 - коэффициент полноты резьбы
Пуш В.Э. «Конструирование металлорежущих станков» Москва
«Машиностроение» 1977 - 390 стр.
Иванов М.Н. «Детали машин» Москва «Высшая школа» 1984 - 336
Бородин Н.А. «Детали машин» Москва «Машиностроение» 1983 -
КордышЛ.M. «Исполнительные механизмы приводов подач
подвижных узлов металлорежущих станков с ЧПУ» Москва НИИ маш.
Иванов М.Н. «Детали машин. Курсовое проектирование» Москва
«Высшая школа» 1975 - 550 стр.
Сирицын А.И. «Курсовое проектирование по металлорежущим
станкам» Коломна 1986 - 30 стр.

шлиф.cdw

* размер для справок
Дисбаланс оправки круга 10-15 см
Радиальное биение конической шейки шпинделя под оправку
Несоосность осей шлифовальной бабки и электродвигателя не
Радиальный зазор в передней и задней опорах шпинделя не более

Спецификация.cdw

Болт М10 х 28 ГОСТ 15589-70
Манжета 1-14 28-1ГОСТ 8759-79
Болт М10 х 40 ГОСТ 15589-70
Винт М5 х 12 ГОСТ 10337-80
Болт М12 х 60 ГОСТ 15589-70
Подшипник 3182106 ГОСТ 634-75
Подшипник 6106К ГОСТ 831-82
Манжета 1-32 28-1ГОСТ 8759-79
Штифт 16 х 50 ГОСТ 3128-70
IFT5044 фирмы Siemens

Шлифовальная бабка_испр_отпр.cdw

гр. КТО-41 2016-2017
Дисбаланс оправки круга 10-15 см
Радиальное биение конической шейки шпинделя под оправку
Несоосность осей шлифовальной бабки и электродвигателя не
Радиальный зазор в передней и задней опорах шпинделя не более
На виде сверху условно кожух поз. 6 снят

Kursach_Siritsyn.docx

Федерального государственного бюджетного образовательного
учреждения высшего образования
«МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «ТМС и САПР»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине: «Оборудование машиностроительных производств»
«Токарно-винторезный станок на базе станка модели 1К62 с возможностью внутреннего шлифования»
Обоснование разрабатываемой конструкции станка ..6
Расчет конструкции 7
Выбор шлифовального круга
Выбор режимов резания
Выбор электродвигателя для вращения шпинделя шлифовальной бабки
Расчет и проектирование шпиндельного узла .9 Выбор конструктивной схемы
Выбор подшипников качения
Расчет жесткости шпиндельного узла ..11
Расчет радиальной жесткости опор шпинделя
Расчет радиальной жесткости шпиндельного узла
Расчет осевой жесткости шпиндельного узла
Расчеты крепежных деталей 16
Проверочный расчет шпионки
Проверочный расчет болтов
Список литературы 18
Темой курсового проекта является токарно-винторезный станок на базе
станка модели 1К62 с возможностью внутреннего шлифования.
Пояснительная записка выполнена в объеме 18 листов. Графическая часть КП выполнена на трех листах формата А1 в соответствии с действующими стандартами ЕСКД и включает: кинематическую схему станка 1К62 (на одном листе формата А1); чертеж внутри шлифовальной бабки (на одном листе формата А1); общий вид станка 1К62 (на одном листе формата А1).
Для снижения шероховатости поверхностей обрабатываемых деталей
и получения точных размеров применяют шлифование.
В большинстве случаев деталь шлифуется лишь после того как она
предварительно обработана на других станках на столько что на ее
поверхности остается лишь небольшой припуск величина которого
колеблется в зависимости от размеров и формы детали требуемого класса
точности и предшествующей обработки.
На шлифовальных станках можно обрабатывать плоскости наружные
и внутренние цилиндрические конические и фасонные поверхности
шлифовать резьбу затачивать всевозможные инструменты шлифовать зубья шестерен и т.д.
Станки для абразивной обработки классифицируются на станки:
- для круглого наружного шлифования;
- для круглого внутреннего шлифования;
- для плоского шлифования;
- для ленточного шлифования;
Станки для круглого внутреннего шлифования делятся на 2 типа.
В станках первого типа для отверстий диаметром до 800 мм имеются следующие движения подачи:
а) вращение детали - круговая подача;
) возвратно-поступательное движение детали или шлифовального круга - продольная подача;
в) периодическое продольное перемещение бабки шлифовального круга - поперечная подача.
Станки второго типа называемые планетарными внутришлифовальными станками предназначены для шлифования отверстий диаметром от 60 до 1000 мм в деталях несимметричной формы или тяжелых. Обрабатываемая деталь остается неподвижной а все движения подачи сообщаются шлифовальному кругу. В этих станках круг кроме рабочего вращения вокруг своей оси получает еще вращательное движение круговой подачи относительно оси обрабатываемого отверстия периодическое радиальное перемещение - поперечную подачу а в большинстве случаев также продольную подачу.
При шлифовании главным движением резания металла является
вращение шлифовального круга. Вращение детали возвратно-поступательное движение детали (или круга) вдоль своей оси и поперечное перемещение шлифовального круга (детали) являются движениями вспомогательными или подачами.
Для внутри шлифовальных работ выпускают шлифовальные круги
различных размеров и форм в частности круги типа ПП диаметром 5-150
мм. При обработке деталей у которых одновременно со шлифованием
отверстия требуется подрезка торцевой части применяют круги типа ПВ
диаметром 10 150 мм. Так же иногда применяют толстостенные чашечные
При шлифовании на проход во избежание конусности отверстия круг
должен выходить из обоих его концов на одинаковую длину а при
шлифовании глухих отверстий его следует выводить из открытого конца как можно меньше.
Обоснование разрабатываемой конструкции станка
В данном курсовом проекте рассматривается возможность
модернизации токарно-винторезного станка модели 1К62 для обеспечения
внутреннего шлифования на нем.
Существует несколько способов решения этой проблемы.
Внутри шлифовальную бабку можно установить вместо задней бабки
или на суппорте вместо резцедержателя.
В первом случае задняя бабка снимается и на ее место устанавливается внутришлифовальная бабка. При этом в конструкцию добавляются узлы осуществляющие вращение шпинделя поперечную и продольную подачу бабки. Данный метод сложен и более дорог чем второй. Во втором случае внутришлифовальная бабка устанавливается на
суппорте станка вместо резцедержателя с предварительной расточкой паза
для обеспечения базирования бабки. В данном случае продольная и
поперечная подача осуществляется суппортом что облегчает процесс
модернизации станка. Вращение шпинделя обеспечивается
электродвигателем прикрепленным к шлифовальной бабке. Конструкция
получается менее габаритной чем в первом случае и более простой. Поэтому целесообразнее выбрать второй вариант.
Для обработки детали из нормализованной стали выбираем круг со
следующими параметрами:
Электрокорундовый типа ПП (плоские прямого профиля) на керамической связке
Размеры D х В х d = 63 х 20 х 20 в мм
Скорость круга принимаем Vкр = 20 50 мс
Выбор режимов шлифования
Скорость круга Vкр = 20 50 мс
Скорость вращения детали Vд = 20 40 ммин
Число оборотов детали nд= 40 80 обмин
Глубина шлифования t= 00025 - 001 мм
Продольная подача S =(02504)*В = (0.2504)*20 = 5 8 мммин
Число оборотов круга
Выбор электродвигателя для вращения шпинделя шлифовальной бабки
Требуемый диапазон регулирования частот вращения электродвигателя определили ранее n = 6060- 15165 мин-1.
Для выбора двигателя также необходимо рассчитать мощность в кВт.
Мощность при шлифовании периферией круга с продольной подачей.
рассчитывается по следующей формуле:
где коэффициент CN= 036
показатели степени х = 0.4;
диаметр шлифования d = 210 мм;
скорость вращательного движения заготовки V3= 20 м-мин;
глубина шлифования t = 0.0025 мм;
продольная подача S = 8 мммин
По выбранным параметрам выбираем электродвигатели модели
IFT5044 фирмы Siemens который имеет следующие параметры:
число оборотов nдв = 6000 обмин;
мощность Nдв= 126 кВТ
крутящий момент 165 Н*м вес 4.2 кг
Расчет и проектирование шпиндельного узла шлифовальной бабки
Выбор конструктивной схемы шпиндельного узла производится из 10
схем опор шпиндельных узлов. Для шпинделя шлифовальной бабки
выбираем I схему. На каждой опоре установлено два радиально-упорных
шариковых подшипника.
Диаметр шпинделя в передней опоре рассчитывается по формуле:
Где (d*n)таб=16*105 - параметр быстроходности
Принимаем диаметр шпинделя dn = 25 мм.
Предварительное межопорное расстояние выбираем из соотношения:
lmin= 25 * а = 25 42 = 105 мм
где а = 42 мм - расстояние от переднего торца шпинделя до середины переднего подшипника
На каждую опору установили два радиально-упорных шарикоподшипника (ГОСТ 831-75) легкой узкой серии (36205) со
Сr= 16700 Н - динамическая грузоподъемность подшипника;
Сor = 9100 Н - статическая грузоподъемность подшипника;
α = 12° - номинальный угол контакта.
Расчет жесткости шпиндельного узла
Жесткость шпиндельных узлов в значительной мере определяет
точность обработки деталей.
Для обеспечения технических требований на станок надо учитывать
податливость опор шпинделя.
Упругие смешения в опорах качения складываются из упругих
сближений тел и колец () и контактных деформаций на поверхностях
посадки колец на шпиндель и в корпусе ().
Общее упругое сближение:
а - показатель степени;
W1 = (07 0002)d* 10-3 = (07 0.002)25* 10-3 =(175 005)*10-3 мм
d - 25 мм - внутренний диаметр подшипника;
D = 52 мм - наружный диаметр подшипника;
В - 15 мм - ширина подшипника;
W2 =00005 00025 ммH - коэффициент податливости.
Жесткость радиальной опоры определяется по формуле:
Уравнение радиальной жесткости шпиндельного узла в точке
приложения па передней консоли от радиальной силы Р будет:
где - радиальное смещение (прогиб) конца шпинделя
где - радиальные перемещения засчет изгиба шпинделя податливости опор и сдвига от поперечной силы.
Радиальное перемещение определяем по зависимости
где а = 42 мм - вылет передней консоли.
I = 105 мм - расстояние между опорами.
J1J2 - осевые моменты инерции межопорной части консоли
- коэффициент защемления и передней опоре.
Е = 2 * 1011Па - модуль упругости
Радиальное перемещение уоп засчет податливости опор определяется
из условия что шпиндель абсолютно жесткий
Радиальное перемещение усдв засчет сдвига:
где Fk - площадь сечения консоли шпинделя
Fm- площадь сечения межопорной части
Расчет осевой жесткости шпиндельных узлов определяется жесткостью
Осевая жесткость jA может быть определена на основе графиков в
зависимости от силы предварительного натяга A0.
где Сor = 9100 Н - статическая грузоподъемность подшипника;
Из графика jA = 53 Нмкм
Расчеты крепежных деталей
Для соединения вала электродвигателя и шпинделя используем шпонку. Проверяем ее напряжение смятия и среза.
Т =1.65 Н*м - вращающий момент;
d = 14 мм - посадочный диаметр;
p = I - b2 - 10-52 = 75 мм - рабочая длина шпонки;
к = 3 мм - глубина врезания шпонки в ступицу.
Допускаемое напряжение определяется по формуле:
где T = 350 МПа (для станка 45) - предел текучести
S = 29 ÷ 35 - коэффициент запаса
8 МПа [ср] = 60 100 МПа
Шлифовальную бабку крепим на суппорт болтами M12. Они
проверяются на срез и смятие.
Параметры болта: Ст3 М12 шаг S' = 175 мм d=12 мм. d1=10376 мм
Т= 200 МПа - предел текучести.
Кm - 07 - 075 - коэффициент учитывающий неравномерность
распределения нагрузки по виткам резьбы с учетом пластических
деформаций в зоне наиболее нагруженных витков.
- число витков резьбы
где Нг - высота гайки
Hr = 08d = 08 * 12 = 96 мм
z = Принимаем 6 витков.
к = 087 - коэффициент полноты резьбы
Пуш В.Э. «Конструирование металлорежущих станков» Москва
«Машиностроение» 1977 - 390 стр.
Иванов М.Н. «Детали машин» Москва «Высшая школа» 1984 - 336
Бородин Н.А. «Детали машин» Москва «Машиностроение» 1983 -
Кордыш Л.M. «Исполнительные механизмы приводов подач
подвижных узлов металлорежущих станков с ЧПУ» Москва НИИ маш.
Иванов М.Н. «Детали машин. Курсовое проектирование» Москва
«Высшая школа» 1975 - 550 стр.
Сирицын А.И. «Курсовое проектирование по металлорежущим
станкам» Коломна 1986 - 30 стр.

Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62.cdw

Кинематическая схема
токарно-винторезного
Кинематическая схема
гр. КТО-41 2016-2017
Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62