• RU
  • icon На проверке: 14
Меню

Проектирование специального станка для обработки труб - дипломный проект

  • Добавлен: 04.07.2022
  • Размер: 10 MB
  • Закачек: 2
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Проектирование специального станка для обработки труб

Состав проекта

icon
icon
icon
icon 4.doc
icon 5 моя охрана.doc
icon 6.doc
icon 7 Экономика .doc
icon 8 Кибернетика.doc
icon ВВЕДЕНИЕ.doc
icon Ведомость.DOC
icon Литература.doc
icon ПРИЛОЖЕНИЕ.doc
icon Раздел 1.doc
icon Раздел 2.doc
icon Раздел 3.doc
icon СОДЕРЖАНИЕ.DOC
icon Спецификация 1.cdw
icon Спецификация 2.cdw
icon Спецификация 3.cdw
icon
icon 1 Продольный привод.cdw
icon 2 Поперечный привод.cdw
icon 3 Направляющие .cdw
icon 4 Направляющие.cdw
icon 5 Виды.cdw
icon 6 Общий вид.cdw
icon 7 Экономика.cdw

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon 4.doc

4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ И МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА СТАНКА
Конструкция привода пода специального станка для обработки труб должна обеспечивать высокую виброустойчивость что во многом определяет качество обработки и производительность станка. Уменьшение вибрации можно достичь при использовании конструктивных средств например различных демпферов а также при соблюдении соответствия состояния механизмов техническим требованиям использование инструмента и оснастки по назначению правильном выборе режимов резания и т.п..
В области метрологии и конструкции различных измерительных приборов можно отметить следующие тенденции:
-сокращение длительности контрольных операций;
-развитие многофункциональных сенсорных систем;
-дальнейшее совершенствование оборудования и приборов используемых для измерения геометрии и размеров деталей в цеховых условиях;
-программно-математическое обеспечение учитывает учитывает специфику измерительных операций; для программирования последовательности измерений конкретной детали используются данные полученные из САПР в которой проектировалась эта деталь; перспективна разработка УП и чертежей детали на основании измерений и оцифровки поверхности экспериментальных образцов изделия что определяется новым понятием “reverse eng
-расширение областей применения средств бесконтактного контроля и технического зрения;
-упрощение конструкции приборов для контроля обработки.
В настоящее время существует стандарт ГОСТ 4.130-80 устанавливающий номенклатуру основных показателей качества автоматических линий механической обработки агрегатных станков и специальных станков агрегатного типа.
Измерение прямолинейности перемещения.
Схема измерения показана на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Схема измерения прямолинейности перемещения.
Проведение измерения.
Поверочную линейку 1 устанавливают с помощью опор 2 на проверяемом рабочем органе 3. Измерительный прибор 4 устанавливают на неподвижной части станка так чтобы его измерительный наконечник касался рабочей поверхности линейки и был перпендикулярен ей.
Измерение проводят в одной или двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Проверка плоскостности стола.
Средства измерения: поверочная линейка прибор для измерения длин.
Схема измерения показана на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2 – Проверка плоскостности стола.
На проверяемую поверхность 1 в двух точках заданного сечения устанавливают две опоры 3 на которые рабочей поверхностью кладут поверочную линейку 2 так чтобы расстояния от проверяемой поверхности до рабочей поверхности линейки у ее концов были равны.
Измерительный прибор 4 устанавливают на проверяемую поверхность так чтобы его измерительный наконечник касался рабочей поверхности линейки и был перпендикулярен ей.
Измерительный прибор перемещают по проверяемой поверхности вдоль линейки. В выбранных точках измерительным прибором измеряют расстояния от отдельных точек измеряемого сечения поверхности до рабочей поверхности линейки.
Отклонение от плоскости равно наибольшей алгебраической разности показаний измерительного прибора во всех сечениях.
Проверка взаимной перпендикулярности направлений перемещений (рисунок 4.3).
Средства измерения: поверочный угольник (рама) с углом 90° прибор для измерения длин.
Рисунок 4.3 – Проверка взаимной перпендикулярности направлений перемещений.
Проведение измерения:
Поверочный угольник 1 устанавливают на заданную поверхность проверяемого подвижного рабочего органа 2.
Измерительный прибор устанавливают на неподвижной части станка так чтобы его измерительный наконечник касался измерительной поверхности поверочного угольника и был перпендикулярен ей. Перемещая рабочий орган на длину L регулируют положение поверочного угольника так чтобы показания измерительного прибора в начале (сечение III) и конце (сечение IV) перемещения были одинаковыми. Затем измерительный прибор 3 устанавливают на неподвижной части станка так чтобы его измерительный наконечник касался другой измерительной поверхности поверочного угольника и был перпендикулярен ей. Рабочий орган перемещают на заданную длину l.
Отклонение от перпендикулярности направлений перемещений рабочего органа равно алгебраической разности показаний измерительного прибора в начале (сечение I) и конце (сечение II) перемещения рабочего органа.
Суммарное отклонение от прямолинейности и перпендикулярности траектории перемещения и направления перемещения рабочего органа равно наибольшей алгебраической разности показаний измерительного прибора на всей длине перемещения L рабочего органа.
Проверка постоянства углового положения подвижного рабочего органа.
Средство измерения: уровень
Схема измерения показана на рисунке 4.4.
Рисунок 4.4 – Проверка постоянства углового положения подвижного рабочего органа.
Уровень 1 устанавливают на проверяемом рабочем органе 2 в направлении его перемещения или перпендикулярно к нему. Рабочий орган перемещают шагами. Во всех положениях рабочего органа отсчитывают показания уровня.
Отклонение от постоянства углового положения равно наибольшей алгебраической разности показаний уровня.
Допускается проведение измерений в двух направлениях одновременно.
Определение точности координат линейных перемещений.
Средства измерения: отсчетный микроскоп образцовая штриховая мера.
Схема измерения показана на рисунке 4.5.
Рисунок 4.5 – Определение точности координат линейных перемещений.
На проверяемый рабочий орган 1 параллельно направлению его перемещения устанавливают образцовую штриховую меру 2 а на неподвижном рабочем органе 4 укрепляют микроскоп 3. Пользуясь измерительной системой станка перемещают проверяемый рабочий орган на заданную длину шагами с остановками через интервалы не превышающие 002 длины перемещения и кратные 1 мм. Если длина проверяемого перемещения больше длины штриховой меры то измерение проводят с перестановкой этой меры.
С помощью микроскопа по штриховой мере определяют фактическую длину перемещения проверяемого рабочего органа.
Погрешность координат линейного перемещения равна наибольшей разности фактической и номинальной длин перемещений.
Определение точности позиционирования (рисунок 4.6).
Средства измерения: образцовая штриховая мера и микроскоп.
Рисунок 4.6 – Определение точности позиционирования.
Подвижный рабочий орган 1 устанавливают в исходное положение поочередно во всех зонах измерения в пределах заданной длины перемещения. Штриховую меру 2 с помощью регулируемых опор 3 устанавливают на подвижном рабочем органе параллельно направлению его перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Стойку с микроскопом 4 закрепляют на неподвижной части станка так чтобы его оптическая ось была перпендикулярна измерительной поверхности штриховой меры. Стойка с микроскопом может быть закреплена на подвижном рабочем органе а штриховая мера — на неподвижной части станка.
Требования к качеству материалов.
Ответственные отливки и сварные составные части станка влияющие на его точность должны подвергаться естественному или искусственному старению в соответствии с требованиями стандартов и технических условий на них. Материалы обработанные давлением (прокатанные штампованные выдавленные волоченные и другие) не должны иметь раковин рыхлот расслоений трещин неметаллических включений и других дефектов.
Требования к качеству сборки.
Сборку необходимо разделять на предварительную и окончательную. При предварительной сборке производится:
сборка комплектов и подузлов не влияющих непосредственно на конечную точность узла;
сверление отверстий и нарезание резьб;
пригонку шпоночных соединений;
предварительное шабрение ответственных деталей;
каркасную сборку со сверлением развертыванием отверстий под штифты и пригонка деталей по контурам.
Окончательную сборку организовывают на специальном участке в термоконстантном помещении. При этой сборке необходимо производить:
- сборку комплектов и подузлов влияющих на конечную точность узла;
- окончательное шабрение ответственных деталей;
- сборку разборку и испытание комплектов влияющих на конечную точность узла;
- окончательную сборку узла;
- контроль и испытание узла.
Детали и комплектующие изделия поступающие на окончательную сборку должны быть тщательно промыты защищены от коррозии.
Общая последовательность сборки следующая:
Сборка в соответствии с технологическим процессом.
Регулировка монтажного зазора.
Контроль по нормам точности.
Обкатка на холостом ходу.
Обкатка под нагрузкой.
Повторный контроль по нормам составление паспорта на узел.
Основной технологической задачей является обеспечение выходных параметров допуска.
Наличие зазоров а также возникновение деформации под действием рабочей нагрузки оказывают вредное влияние на работу опор. Для устранения этих недостатков повышают их жесткость путем создания предварительного натяга.
Целью контроля и испытания являются выявление степени свободы выходных параметров узла заданным. Контроль испытание и обкатку следует производить на специальных контрольно-обкатных стендах снабженных необходимыми нагружающими опорами и контрольно-измерительной аппаратуры.
Между обработанными сопряженными поверхностями неподвижных соединений оказывающих влияние на качественные показатели может заходить щуп толщиной менее 004 мм. Движение суппортов столов и других рабочих органов станка при всех рабочих скоростях указанных в эксплуатационных документах нагрузках и регулировках должно происходить плавно без скачков. Величина несовпадения сопрягаемых контуров корпусных деталей платиков фланцев кронштейнов кожухов крышек и др. должна соответствовать требованиям ГОСТ 1855—55.
При остановке станка независимый привод подачи должен отключаться не позднее привода главного движения.

icon 5 моя охрана.doc

1 Требования безопасности производственной санитарии пожаро- и взрывобезопасности к проектируемому станку и при его эксплуатации
Актуальность проблем безопасности при работе на металлорежущих станках и станочных линиях особенно велика в связи с: огромным контингентом рабочих занятых обработкой резанием металлов и неметаллических материалов дальнейшим увеличением выпуска станков а также тем что на заводах имеют место несчастные случаи. Причины этих несчастных случаев различные:
-конструктивные недостатки отдельных моделей станков
-недостатки в организации труда
-нарушения инструкций по технике безопасности и правил внутреннего распорядка работающими (станочниками).
При проектировании станков средств механизации и систем управления станками и станочными комплексами а также при организации работы на станках необходимо учитывать опасные факторы.
Повышение режимов резания и внедрение станков и линий с автоматическим и полуавтоматическим циклом работы а также новых технологических процессов способствовали резкому росту производительности труда. Одновременно с этим возникли задачи:
-надежности оградительной техники и предохранительных устройств при работе в новых условиях
-обеспыливания при обработке хрупких металлов и неметаллических материалов
-защиты рабочих от травм стружкой
-надежного закрепления обрабатываемого материала и режущего инструмента
-безопасности вспомогательных приспособлений
- рационального использования сигнальных цветов и знаков безопасности и ряд других задач связанных с техникой н организацией безопасности труда при работе на металлорежущих станках. Классификация основных технических средств безопасности приведена ниже.
Создание безопасных и здоровых условий труда при обработке металлов резанием зависит от деятельности различных категорий работников от их творческой активности при решении вопросов безопасности.
Для того чтобы труд рабочих был безопасным необходимо прежде всего в конструкции станков различных вспомогательных устройств и приспособлений предусматривать все необходимые средства безопасности. Это является обязанностью конструкторов создающих станки и приспособления. Кроме того нужно чтобы организация труда на рабочем месте и его оснащение отвечали требованиям безопасности.
Необходимо чтобы в процессе эксплуатации станков и различных приспособлений соблюдались нормы безопасности как в отношении содержания оборудования в постоянной эксплуатационной готовности цеховой администрацией так и соблюдения инструкций по технике безопасности станочниками.
Все приводные и передаточные звенья станков и токоведущие части оборудования должны быть недоступны для случайного прикосновения к ним в процессе эксплуатации и обслуживания.
Перед установкой станка и прежде всего перед введением ее в эксплуатацию пользователь станка должен обеспечить чтобы весь его персонал который приходит в контакт со станком был основательным образом ознакомлен с:
-комплектной технической документацией приложенной к поставляемой машине;
-системой управления и коммуникации поставляемого оборудования;
-предохранительными и защитными элементами станка;
-предохранительными средствами и правилами относящимися к пуску станка;
-всеми остальными требованиями по безопасности труда и правилами относящимися к работе.
Операторов для обслуживания оборудования следует выбрать с учетом их рабочего опыта и квалификации. Персонал должен получить инструкции о безопасных рабочих процедурах и понятие этих инструкций персоналом следует проверить.
Освещение. Рациональное искусственное освещение станков способствует безопасной работе и сохраняет зрение рабочих. На искусственное освещение утверждены нормы. Конструктор при создании станка обязан предусмотреть светильник местного освещения обеспечивающий эти нормы.
При наладочных работах прямо в рабочей зоне рекомендуется применение переносного светильника чтобы при затенении света от встроенного светильника было обеспечено достаточное освещение для этих работ.
Системы управления и командные устройства.
Правильное устройство и рациональное размещение органов управления станком являются весьма важными факторами в системе мероприятий направленных на повышение безопасности и производительности труда.
Конструкция органов управления станком - пуск остановка реверсирование хода частей станков и т. п. - во многом определяется характером привода. Однако удобное для манипулирования расположение органов управления простота и легкость переключения рычагов управления и надежная фиксация их в заданных положениях а также рациональная форма рукояток маховичков и электрических кнопок являются общим требованием безопасности труда.
Все рукоятки и рычаги включения и переключения маховички отводки и т. п. следует располагать так чтобы станочник мог управлять ими в удобном для него положении не вытягиваясь и не сгибая корпус. Расположение и конструкция рычагов управления должны исключать возможность случайного переключения их во время работы при наладке станка и т. д. Для этого все органы управления станком (рычаги рукоятки и т. п.) снабжаются надежными фиксаторами и ясными надписями обозначающими их назначение. При устройстве рычагов управления необходимо обеспечить максимальную легкость их переключения.
Рукоятки и штурвалы жестко насаженные на валики распределительные валы и т. д. вращаются при автоматической подаче и ускоренном холостом ходе и могут нанести ушибы станочнику. Для предупреждения несчастных случаев способ посадки таких рукояток и штурвалов должен исключать их вращение при указанных условиях.
Для обеспечения безопасности необходимо строго соблюдать требования о соответствии между направлением перемещения рычагов управления и направлением перемещения включаемых частей станка (шпинделя стола и т. д.). Эти направления должны совпадать.
Кнопочная конструкция органов управления станков является наиболее рациональной. При этом для достижения условий безопасности необходимо чтобы кнопки «пуск» «ускоренный ход» и «обратный ход» были утоплены или снабжены кольцом предупреждающим случайное их нажатие. Чтобы избежать ошибочного включения кнопки должны иметь отличительную краску. Обычно принято применять для кнопки «пуск» зеленый цвет а для кнопки «стоп» - красный.
С целью обеспечения безопасных условий работы на станке при высоких скоростях следует шире практиковать дублирование органов управления для крупных и средних станков.
Металлорежущие станки особенно мощные и быстроходные необходимо снабжать тормозными устройствами. При отсутствии такого устройства некоторые части станка под действием сил инерции продолжают длительное время вращаться после его выключения. Стремясь ускорить процесс обработки станочники иногда приступают к ручным операциям (съем изделия смена режущего инструмента и т. д.) не дождавшись полной остановки станка или останавливают его прикосновением руки к патрону шкиву и т. д. При этом возможны ушибы и ранения станочника движущимися частями станка.
Следует отметить что возможности человека по приему и переработке информации («пропускная способность мозга») ограничены. Следовательно там где скорость передачи информации человеку и требования к быстроте его реакции превышают эти возможности возникает «отказ» могущий привести к травме. В настоящее время все чаще рассматривается проблема надежности человека в системе человек—машина т. е. максимальный учет психофизиологических особенностей человека его органов чувств и моторной деятельности при проектировании
Требования к конструкции.
Станки а также все узлы и элементы станков должны быть устойчивы. При работе станков преднамеренное опрокидывание падение или смещение станков и их узлов не допускаются. Если вследствие формы станков или технологии монтажа такая устойчивость не может быть обеспечена предусматривают соответствующие методы установки и средства закрепления станков с указанием в эксплуатационных документах. Качество используемых при изготовлении станков узлов и их элементов материалов или продукции использованных или полученных во время их эксплуатации должно сводить к минимуму возникновение опасных ситуаций для здоровья и безопасности работающих находящихся в рабочей зоне или в зоне обслуживания станков.
При проектировании узлов станка предусматривается отсутствие острых выступов углов и кромок способных повлечь травмирование работников.
Конструкция станков должна исключать опасности вызываемые падающими или выбрасываемыми из станков предметами (заготовки инструмент стружка отходы и т. д.). Доступные для работающих части станков в том числе вращающиеся устройства для закрепления заготовок или инструмента (борштанги поводки планшайбы патроны оправки с гайками и др.) не должны иметь острых кромок и углов шероховатостей поверхности. При наличии на наружных поверхностях устройств выступающих частей или углублений которые при работе могут травмировать работающих они должны иметь ограждения. В случаях когда вся зона обработки закрывается общим защитным устройством ограждение отдельных вращающихся устройств не обязательно.
Наиболее выступающие за габарит станины внешние торцы сборочных единиц способные при работе травмировать ударом (перемещающиеся со скоростями более 150 ммс) должны окрашиваться чередующимися под углом 45° полосами желтого и черного цветов; ширина желтой полосы должна составлять 1 — 1.5 ширины черной полосы.
Оградительные устройства.
Ограждению подлежат все приводные и передаточные механизмы станка (шестерни цепи ремни шкивы валы); вращающиеся приспособления особенно имеющие выступающие части (кулачковые и поводковые патроны планшайбы); вращающийся режущий инструмент (фрезы абразивные круги); зоны резания; токоведущие части находящиеся под опасным напряжением; рабочие площадки станков расположенные на высоте.
По конструктивному оформлению ограждения выполняют как неотъемлемую часть станка окрашивая их наружную поверхность в цвет машины внутреннюю — в красный сигнализирующий об опасности работы при открытом ограждении.
В тех случаях когда ограждаемая деталь находится в оперативной зоне рабочего и работа на станке при открытом ограждении сопряжена с непосредственной опасностью травмирования устраивают блокировку ограждения с пуском станка или соответствующего его узла. Блокировка выполняется таким образом чтобы нельзя было включать ограждаемую часть машины без предварительно установленного в рабочее положение оградительного устройства.
В последние годы в отечественной и зарубежной практике все чаще встречаются оградительные устройства выполняющие комплекс защитных функций.
Опасности возникающие при эксплуатации.
Требования к шуму. При проектировании станков следует предусматривать меры по снижению шума оборудования. Уровень шума должен соответствовать санитарным нормам. Соблюдение этих норм имеет большое значение так как сильный шум быстро утомляет рабочего затрудняет восприятие звуковых сигналов и команд что может явиться причиной травмы.
Требования к противопожарной безопасности. В смазочной системе станка применены масла которые безопасны с противопожарной точки зрения. При установке станка следует обратить внимание на то чтобы станок не был долгое время подвержен высокому окружающему тепловому излучению и чтобы вблизи станка не производились работы с открытым огнем или предметами температура поверхности которых превышает 150°С (257°F).
Температура вспышки масел примененных на станке лежит в зависимости от типа между 180° и 200°С (356°- 392° F).
Стружка. При проектировании станков и особенно станочных комплексов для изготовления изделий из вязких металлов (сталей) необходимо продумать вопрос о системе организованного удаления сливной стружки из зоны резания ее транспортировке на переработку. Следует при этом иметь в виду что сливная стружка не только наносит серьезные травмы станочникам и уборщикам еще огромны ее безвозвратные потери достигающие на некоторых предприятиях 20—25% от общей массы стружки. В этой связи возникает важная проблема—дробление сливной стружки в процессе резания организованный сбор и брикетирование ее на машиностроительных заводах.
Во время работы станка не выделяются никакие вредные вещества. Если на станке будут обработаны детали из обычных металлических материалов не требуется никакое самостоятельное отводящее устройство. Если при обработке будут использованы охлаждающие жидкости с вредными для здоровья веществами или если на станке будет обрабатываться материал при обработке которого возникают вредные вещества и их концентрация превысит нормы по действительным гигиеническим стандартам то пользователь машины должен оснастить машину самостоятельным отводящим устройством отсасывания вредных для здоровья веществ.
Использованные смазочные масла и охлаждающие жидкости могут дать при контакте с кожей повод для заболевания если срок их обмена не будет соблюдаться если средства личной защиты не будут пользоваться как следует и если правила личной гигиены будут не выполняться. Пользователь станка должен у тех работников которые при обслуживании и ремонтах станка входят в контакт со смазочными маслами и охлаждающими жидкостями обеспечить выполнение условий действительных гигиенических правил или снабдить их личными защитными средствами. Работники страдающие аллергией должны соблюдать приказы и советы своего врача. Пользователь станка несет ответственность за безопасное пользование и обезвреживание всех опасных материалов которые обрабатываются или используются на станке.
Требование к уходу содержанию и исправности станков.
Каждые операции превышающие установленные технические характеристики станка также как и использование неподходящих инструментов считается несоответствующим применением станка по назначению. За вытекающий из последнего ущерб не несет ответственность производитель станка риск относится только к его потребителю. Потребитель также отвечает за соблюдение определенных производителем по эксплуатации уходу и ремонту приведенного станка условий. Применение ремонт и уход за станком разрешается только ознакомленным со станком и обученным по безопасности лицам.
В случае обрабатывания при помощи станка неметаллических материалов например стекла дерева пластических материалов графита и т.п. необходимо заранее произвести согласование с производителем по обеспечению требуемых условий по обработке приведенных материалов при помощи станка.
Задачи электробезопасности во многих случаях (например искусственное освещение) решаются путем применения напряжений безопасной величины (12 36В) или устройства различных блокировок исключающих случайный доступ к токоведущим частям находящимся под опасным напряжением. В соответствии с отраслевым стандартом станкоинструментальной промышленности ОСТ 2Э59-3-72 на наружных сторонах дверей шкафов с электрооборудованием крышек разветвленных коробок и других электрических устройств должен предусматриваться (укрепляться или наноситься) предупреждающий знак напряжения (рисунок 5.1а) а по ОСТ 2Э59-10-72 над винтами заземления необходимо укреплять знак заземления (рисунок 5.1б).
Рисунок 5.1 - Предупреждающие знаки:
а — знак напряжения; б — знак заземления.
Дополнительные требования к агрегатным станкам.
Изложенные ранее требования распространяются также на агрегатные станки и на станки входящие в состав автоматических линий.
Агрегатные станки и автоматические линии должны быть снабжены блокировками исключающими:
-возможность обработки при незакрепленных деталях или при неправильном их положении на рабочих позициях;
-самопроизвольное перемещение подъемников транспортных устройств механизмов поворота деталей накопителей и других подвижных элементов станка или линии;
-выполнение нового автоматического цикла обработки до полного окончания предыдущего.
2 Классификация основных технических средств безопасности при работе на металлорежущих станках
Проблема безопасности при работе на металлорежущих станках и станочных линиях велика в связи с огромным контингентом рабочих занятых обработкой резанием металлов и неметаллических материалов а также тем что на заводах имеют место несчастные случаи. Причины этих несчастных случаев различные: конструктивные недостатки отдельных моделей станков недостатки в организации труда нарушения инструкций по технике безопасности и правил внутреннего распорядка работающими (станочниками).
Повышение режимов резания и внедрение станков и линий с автоматическим и полуавтоматическим циклом работы а также новых технологических процессов способствовали резкому росту производительности труда. Одновременно с этим возникли задачи: надежности оградительной техники и предохранительных устройств при работе в новых условиях обеспыливания при обработке хрупких металлов и неметаллических материалов защиты рабочих от травм стружкой надежного закрепления обрабатываемого материала и режущего инструмента безопасности вспомогательных приспособлений рационального использования сигнальных цветов и знаков безопасности и ряд других задач связанных с техникой и организацией безопасности труда при работе на металлорежущих станках. Классификация основных технических средств безопасности приведена ниже.
Основные технические средства безопасности.
Класс 1. Ограждения опасных зон:
— движущихся частей станков и механизмов режущих инструментов;
— зон выделения отлетающих частиц обрабатываемого материала (стружка пыль);
— токоведущих частей электрооборудования; зон высоких температур и вредных выделений люков каналов и различных проемов;
— рабочих площадок расположенных на высоте.
Класс 2. Предохранительные устройства:
— от перегрузки станков;
— от перехода движущихся узлов за установленные пределы;
— от внезапного превышения или падения давления;
— от внезапного падения или повышения напряжения электрического тока;
— для других случаев обеспечения безопасности автоматическим регулированием.
Класс 3. Сигнализация безопасности:
— прибороуказательная;
Класс 4. Расстояние и габаритные размеры безопасности:
— габаритные размеры рабочих мест;
— безопасные расстояния между машинами (станками) и элементами производственного помещения; безопасные расстояния в подземных коммуникациях;
— габаритные размеры подвеса электрических проводов;
— габаритные размеры приближения железнодорожных путей к зданиям и сооружениям;
— безопасные расстояния между зданиями и сооружениями.
Класс 5. Системы дистанционного управления: механическая; пневматическая; гидравлическая; электрическая; комбинированная; электронно-управляющие машины.
Класс 6. Средства индивидуальной защиты: очки наголовные щитки; антифоны наушники; спецобувь; спецодежда; головные уборы (косынка берет).
Класс 7. Профилактические испытания:
— на механическую прочность; на герметичность;
— на электрическую прочность;
— на эффективность средств индивидуальной защиты;
— на надежность срабатывания предохранительных устройств и блокировок.
Класс 8. Специальные средства обеспечения безопасности:
— защитное заземление;
— манипуляторы — простые и с программным управлением;
— средства дробления сливной стружки в процессе резания;
— средства удаления элементной стружки и пыли из зоны резания при обработке хрупких материалов;
— искусственное освещение станков;
— ограничители шума и вибраций;
— эргономические и эстетические мероприятия.
Для того чтобы труд рабочих был безопасным необходимо прежде всего в конструкции станков различных вспомогательных устройств и приспособлений предусматривать все необходимые средства безопасности.
Задачи электробезопасности во многих случаях (например искусственное освещение) решаются путем применения напряжений безопасной величины (12 36В) или устройства различных блокировок исключающих случайный доступ к токоведущим частям находящимся под опасным напряжением.
Для безопасности станки снабжаются различными предохранительными устройствами автоматически устраняющими опасность возникновения аварии поломки из-за нарушения технологического процесса расстройства работы станка перегрузки или перехода движущихся частей за установленные границы.
В конструкции современных станков и особенно в автоматических станочных линиях широко применяются сигнальные приборы (световые звуковые и др.) и указатели уровня жидкости давления воздуха силы электрического тока и т. д.
При создании металлорежущих станков должны быть предусмотрены ограждения режущего инструмента (фрез абразивных кругов и т. п.) и зон обработки материала для предупреждения травмирования рабочих стружкой и режущим инструментом. Создание таких устройств в ряде случаев представляет значительные трудности требует проведения экспериментальных и вычислительных работ.

icon 6.doc

6 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К СТАНКУ
1 Обеспечение требований эргономики
Все требования предъявляемые к органам управления станка пультам системы управления к оградительным устройствам к компоновке рабочей зоны непосредственно с которыми работает человек должны удовлетворять эргономическим показателям.
Эргономика — это наука изучающая взаимосвязи и взаимодействия человека с машиной и окружающей его предметной средой в процессе труда. Слово эргономика образовано из двух греческих слов: эргос — работа номос — закон; в дословном переводе обозначает «закон о труде». Эргономика как наука представляет собой совокупность антропологических психологических физиологических гигиенических технических и производственных понятий. Эргономика развивает комплексный взгляд на отношение человека к технике и учит использованию психофизиологических характеристик человека при конструировании. Эргономика способствует правильной разработке структуры изделия и интерьера.
Рисунок 6.1 - Основные антропометрические точки.
Антропометрия — измерение тела человека. Антропометрические данные кладут в основу проектирования машин орудий труда помещений потребительских изделий что делает возможным правильную и эффективную эксплуатацию этих предметов. При использовании антропометрических данных требуется творческий подход в каждом случае. Например высоту центров токарно-винторезных станков при проектировании их для других стран нельзя выбирать по среднему росту людей России так как средний рост людей на земном шаре колеблется в пределах от 1410 до 1820 мм. На рисунке 6.1 показаны основные антропометрические точки:
— верхушечная (наивысшая точка темени при постановке головы) такое положение когда наружный угол глаза и слуховой проход ушной раковины находятся на одном горизонтальном уровне);
— плечевая (наиболее выступающая в сторону точка бокового края акромиального отростка лопатки);
— лучевая (верхняя точка головки лучевой кости с наружной стороны);
— шиловидная (самая низкая точка на шиловидном отростке лучевой кости со стороны первого пальца);
— пальцевая (конечная точка мякоти третьего пальца руки); 6 — верхнеберцовая внутренняя (самая высокая точка внутреннего края мыщелка большой берцовой кости);
— нижнеберцовая внутренняя (самая нижняя точка на конце внутренней ладыжки).
При проектировании станков машин средств транспорта приборов интерьеров для России конструктор и художник-конструктор должны базироваться на данных антропометрической биологии человека.
При создании изделий интерьеров и в целом предметной среды кроме антропометрических данных следует также учитывать состав и возрастную изменчивость организма человека так как рабочие коллективы могут отличаться по составу (женщины и мужчины) и возрасту. В транзисторных сборочных цехах например работают преимущественно женщины молодого возраста а в автомобильных сборочных цехах — мужчины среднего возраста.
Рисунок 6.2 - Размерные соотношения в вертикальной плоскости при работе сидя.
Поэтому при создании оборудования и интерьера цеха должно учитываться различие в росте женщины и мужчины а также в цвете окраски интерьера: для молодежи — яркие для пожилых — спокойные тона. При проектировании нового оборудования и модернизации действующего следует базироваться на анатомической структуре тела допустимых нагрузках на руки и ноги на скорости их движения учитывать допустимые нагрузки на органы чувств и скорость реагирования нервной системы на информацию.
На рисунке 6.2 даны размерные соотношения при работе сидя. Высота рабочей поверхности стола или машины зависит от характера работы и естественного положения рук головы туловища и ног при работе. При выполнении тонкой работы например сборки часов требуется большая концентрация внимания зрения и точность движения рук с инструментом. Это достигается упором рук на поверхность стола и приближением собираемого объекта к глазам. Для выполнения таких работ стол имеет высоту 900—1000 мм. Высота рабочей поверхности машины например стола 2 пресса равна 800— 850 мм. Такая высота увеличивает зоны движения рук на нем удобнее производить работы связанные с подачей заготовок в рабочую зону. При выборе высоты стола для пишущей машинки 4 учитывают ее высоту и положение рук при печатании (650 мм). Минимальный проем стола 5 для ног 600 мм а высота сиденья 400— 430 мм. На рисунке 6.3 показаны размерные соотношения при работе стоя. На рисунке а) показаны зоны удобства работы. Положение руки в удобной зоне способствует оптимальному физиологическому состоянию руки и человек меньше утомляется. На рисунке 6.3 б дано сопоставление среднего роста мужчин России и племени пигмеев Африки.
Рисунок 6.3. Размерные соотношения при работе стоя: а — зоны удобства работы; б и высота центров станка.
Рис. 6.4. Направление движения рук: а - неудобное; б — удобное.
При конструировании рабочего места необходимо предусматривать: плавность и закругленность в траектории рабочих движений; наименьшее число физиологически неудобных движений работающего; равномерность распределения работы между правой и левой руками участие в работе предплечья кисти и пальцев рук; разнообразие движений что особенно важно при силовых работах.
Одним из положений эргономики является требование экономии движений:
) при одновременном движении руки должны по возможности одновременно начинать и заканчивать действие и выполнять одну операцию;
) движения руками должны быть симметричны и противоположны по направлению;
) движения должны совершаться в пределах поля зрения;
) ритмичность должна предусматривать свободный ритм движения в отличие от вынужденного обусловленного машиной.
На рисунке 6.4 показаны две схемы движения рук. Каждое движение должно заканчиваться в положении удобном для начала следующего движения т. е. должна соблюдаться естественность движений.
Четкость и безошибочность включения и выключения машины и ее механизмов обеспечивается соблюдением конструктором мнемонического правила и принятых условностей при выборе направления движения органов управления. Мнемоника — совокупность приемов имеющих целью облегчить запоминание возможно большего числа сведений фактов; основана главным образом на законах ассоциаций.
Данные эргономики позволяют сделать следующие рекомендации по выбору скорости и направлению движений при проектировании нового и модернизации действующего оборудования:
)если требуется быстрая реакция то лучше использовать движение «к себе»;
)в горизонтальной плоскости скорость рук больше чем в вертикальной;
)скорость движения правой руки «слева направо» больше чем в обратном направлении;
)вращательное движение в 15 раза быстрее поступательного;
)при движении «толчком» с последующим замедлением скорости затрата сил меньше.
Если инженер-конструктор проектирует станок с пультом управления то для органов управления приводимых в движение рукой максимальное усилие должно быть 40 Н для руки и 10—20 Н для пальца. У нас в стране применяются санитарные правила организации технологических процессов и гигиенические требования к производственному оборудованию которые должен учитывать проектировщик технологического оборудования.
2. Действующие и потенциальные опасности и вредности при эксплуатации станка
На проектируемом станке характерны опасные и вредные производственные факторы (ОПФ и ВПФ) которые по природе действия подразделяются на физические биологические психофизические и химические.
Химические ОПФ и ВПФ характерные для рассматриваемых технологических процессов оказывают на человека преимущественно раздражающее и сенсибилизирующее (воздействуют как аллергены) воздействие.
К психофизическим факторам можно отнести физические перегрузки перенапряжение отдельных органов человека монотонность труда.
К физическим факторам относятся:
-движущиеся машины и механизмы подвижные части технологического оборудования;
-повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;
-отсутствие или недостаток естественного освещения;
-повышенный уровень шума и вибраций;
-повышенный уровень статического электричества;
-острые кромки заусенцы шероховатость на поверхности заготовок инструментов и оборудования;
-повышенная температура поверхностей оборудования;
-повышенное значение напряжений в электрической цепи замыкание которое может произойти через тело человека;
-повышенная загазованность воздуха рабочей зоны;
-недостаточная освещенность рабочей зоны.
Биологические ОПФ и ВПФ включают в себя бактерии вирусы и продукты их жизнедеятельности. Источником этих факторов является (СОЖ).
В ходе работы станков в связи с применением СОЖ возникает масляной туман. Он состоит из капель размером менее 4 мкм (до 90%). Эти капельки характеризуются высокой проникающей способностью в легкие человека. Аэрозоли нефтяных масел входящих в состав СОЖ вызывают раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей. В воздух рабочей зоны выделяются аэрозоли масел и смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Содержание углеводородов при этом достигает 150-940 мгм3 аэрозоля масел 7-45 мгм3 загрязнение одежды составляет 800-900 мгдм2.
Концентрация СОЖ и отдельных компонентов а также их качественный состав зависят от их расхода способа подачи термостабильности характера и режима обработки изделий свойств обрабатываемого материала наличия и эффективности санитарно-технических устройств. Накапливаясь во всем объеме рабочего помещения масляные туманы существенно ухудшают условия труда вызывая профессиональные заболевания. В соответствии с ГОСТ 12.1007-90 по степени воздействия на организм человека масляные туманы относятся к 3-му классу — вещества умеренно опасные.
При обработке материалов резанием в производственных помещениях механических цехов образуется пыль. Проникая в органы дыхания глаза загрязняя кожный покров пыль способствует возникновению заболеваний дыхательных путей глаз и кожного покрова в зависимости от ее химического состава и степени превышения ПДК запыленности в рабочей зоне. Кроме того пыль загрязняет световые проемы (остекления) а также светильники общего и местного освещения значительно снижая нормативную освещенность рабочих мест. Пыль относится к 3-му классу опасности — вещества умеренно опасные для которых ПДК составляет 6 мгм2.
На заводе применяются следующие средства коллективной защиты от ОПФ и ВПФ: оградительные и предохранительные устройства; опознавательная окраска и значки безопасности; специальные средства безопасности (системы освещения и вентиляции производственных помещений). Также применяются средства индивидуальной защиты (СИЗ) от ОПФ и ВПФ средства защиты органов дыхания специальная одежда и обувь средства защиты рук головы глаз.
Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимата в производственном помещении помимо местных отсасывающих устройств обеспечивающих удаление вредных веществ из зоны резания (пыли мелкой стружки аэрозолей СОЖ) предусмотрена приточная вентиляция в сочетании с естественной вентиляцией. Общеобменная вентиляция действует постоянно.
Приточная вентиляция обеспечивает подачу в производственные помещения чистого воздуха. Она применяется в производственных помещениях со значительными тепловыделениями и малой концентрацией вредных веществ. Свежий приточный воздух по воздухопроводам направляют в различные зоны производственного помещения и через распределительные насадки попадают в рабочую зону.
Выполняемые на участке работы в зависимости от общих энергозатрат организма относятся к физическим работам средней тяжести — работы связаны с ходьбой и переносом небольших (до 10 кг) тяжестей что соответствует энергозатратам от 200 до 250 ккалч.
Допустимые микроклиматические условия для нормальной работы:
- температура 16 27° С;
- относительная влажность — не более 70%;
- скорость движения воздуха — не более 02 05 мс.
К психофизиологическим вредным производственным факторам можно отнести физические перегрузки при установке закреплении и съеме крупногабаритных деталей а также перенапряжение зрения и монотонность труда.
К биологическим факторам относятся болезнетворные микроорганизмы и бактерии появляющиеся при работе с СОЖ.
На СОЖ применяемые для обработки резанием необходимо иметь соответствующее разрешение. Состав СОЖ на водном растворе их антимикробная защита и пастеризация должны содержаться и производиться в строгом соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.025-89.
Периодичность замены СОЖ должна устанавливаться по результатам контроля ее содержания но не реже одного раза в шесть месяцев при лезвийной обработке одного раза в месяц при абразивной обработке для масляных СОЖ и одного раза в три месяца для водных СОЖ. Очистку емкостей для приготовления СОЖ трубопроводов и систем подачи следует проводить один раз в шесть месяцев для масляных и один раз в три месяца для водных СОЖ.
Стружка и пыль магниевых и титановых сплавов должны храниться в закрытой металлической таре. При наличии специальных помещений стружку и пыль магниевых сплавов (кроме магний-литиевых) можно хранить в открытой таре. В местах хранения должны быть средства пожаротушения.
Профилактика воздействия вредных выделений должна основываться на эффективной местной вентиляции.
Персонал допускаемый к участию в производственном процессе обработки резанием должен знать требования ГОСТ 12.3.025-89 пройти инструктаж и обучение условиям безопасности труда по ГОСТ 12.0.004-90.
Рабочие и служащие цехов и участков обработки резанием для защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов должны быть обеспечены спецодеждой спецобувью и предохранительными приспособлениями в соответствии с «Типовыми отраслевыми нормами» утвержденными в установленном порядке. Средства индивидуальной защиты применяемые при обработке резанием должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.4.011-89. Спецодежду людей работающих в цехах и на участках обработки резанием надлежит периодически сдавать в стирку (химчистку) и хранить отдельно от верхней одежды. Условия проведения химчистки и стирки спецодежды должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.3.025-89.
Для защиты кожного покрова от воздействия СОЖ и пыли токсичных металлов следует применять дерматологические защитные средства (профилактические пасты мази биологические перчатки) по ГОСТ 12.4.068-84.
3 Средства и способы устранения опасностей и вредностей
Как говорилось ранее наибольшую опасность для экологии применительно к проектируемому станку несет в себе смазывающе-охлаждающая жидкость. Поэтому в настоящее время огромное внимание уделяется утилизации и переработке использованной СОЖ.
В современном машиностроении прослеживается тенденция развития механической обработки без использования СОЖ. Обработка без СОЖ получила наибольшее развитие на европейских предприятиях где к охране окружающей среды предъявляются повышенные требования.
Система созданная фирмой Donaldson (Германия) позволяет эффективно улавливать масляный туман. Она интенсивно отделяет мягкие частицы а капли конденсирует и пропускает через фильтрующий патрон. Фирмой LTS-Aerotron (Германия) создан компактный электрофильтр для очистки воздуха от масляного тумана дыма и паров эмульсий на водной основе предназначенный для токарных автоматов фрезерных и шлифовальных станков имеющих кабинетную защиту пропускная способность фильтра — до 1100 м3с. Гамма СОЖ Avantin предназначенная для металлорежущих станков создана фирмой Frnii-tol-Schmierungstechnik Julius Fisher (Германия). Эти СОЖ не образуют соединений загрязняющих окружающую среду и вредно воздействующих на человека таких как вторичные амины и нитрозамины. Фирма Phenus (Германия) производит СОЖ не содержащую аминокислот и борной кислоты. В ней также не образуются нитрозамины.
Ужесточение требований к защите окружающей среды от загрязнения приводит к тому что ряд фирм (в первую очередь германских) переходит на применение в качестве СОЖ водных растворов. Однако при этом значительно возрастает объем потребляемой СОЖ а следовательно пропорционально возрастают затраты воду. Кроме того существенное значение имеет выбор степени жесткости воды с учетом функционального назначения СОЖ. Фирмой Creative-Cherme (Австрия) разработана водная СОЖ содержащая около 4% концентрата Hardocol. Она не распадается на составные части и не оказывает вредного воздействия на здоровье человека. Наряду с этим СОЖ предохраняет металл от коррозии способствуют повышению стойкости инструмента на 300% и производительности— до 30%. Фирма Novamax Technologies (Великобритания) освоила производство гаммы синтетических СОЖ на основе водорастворимых полимеров. Такие СОЖ характеризуются большой стабильностью высокими охлаждающими и смазывающими свойствами в меньшей степени загрязняют поверхности деталей а также способствуют снижению себестоимости продукции благодаря повышению стойкости инструмента и уменьшению расходов на СОЖ. На основе многолетнего опыта и обширных исследований фирмой Cimcool Industrial Products (Голландия) создана гамма СОЖ нового поколения предназначенных для обработки черных и цветных металлов лезвийным и абразивным инструментом. Гамма включает в себя синтетические концентраты Omtech 10 и Cimtech 15 водных эмульсий полусинтетические СОЖ.

icon 7 Экономика .doc

7 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
1 Основные показатели экономического обоснования
В экономическом разделе проекта обобщаются преимущества и недостатки спроектированного варианта станка по сравнению с базовым. Экономическая часть пояснительной записки дипломного проекта демонстрирует:
экономическую оценку технических решений;
эффективность новой техники в сравнении с базовой;
конкурентоспособность и эффективность новой техники.
Экономическая оценка технических решений комплексно характеризуется полезным эффектом новой техники (Эп) и конкурентной наукоёмкостью.
Полезный эффект новой техники в потреблении представляет стоимостную оценку изменений ее потребительских свойств производительности надежности качества выпускаемой продукции расхода электроэнергии материалов производственных площадей и др. ресурсов.
Коэффициент наукоёмкости новой техники (Книокр) показывает какая часть стоимости станка создана интеллектуальным трудом работников научно-исследовательской и опытно-конструкторской организации
Конкурентоспособность новой техники проявляется на рынке и определяется ее потребительными свойствами и ценой. Цена должна стимулировать и производство и потребление новой техники.
В рыночных условиях устанавливается договорная цена путем соглашения между двумя субъектами — изготовителем и потребителем — экономические интересы которых не совпадают. Изготовитель нового станка в данном случае — станкостроительный завод заинтересован продать его как можно дороже Потребитель оборудования заинтересован в снижении затрат на свою продукцию и следовательно стремится приобрести новый станок по возможно низкой цене. Однако изготовитель не может нормально работать при цене ниже его экономических затрат. Поэтому возникает необходимость определения нижнего и верхнего пределов отпускной цены нового станка.
Нижний предел отпускной цены нового станка устанавливается исходя из интересов завода изготовителя. Это такая цена. которая после реализации оборудования и уплаты всех видов налогов в бюджет должна обеспечить заводу получение прибыли и при этом уровень рентабельности производства продукции должен быть не ниже норматива общей рентабельности инвестиций и не ниже того уровня который завод уже имеет выпуская освоенную продукции.
При рентабельности ниже действующего норматива общей рентабельности инвестиций завод не сможет расплатиться с кредитом а при рентабельности ниже достигнутого уровня заводу не выгодно осваивать производство нового оборудования (новой продукции).
Верхний предел отпускной цены нового станка определяется исходя из интересов завода-потребителя. Это такая цена которая обеспечивает заводу экономически эффективное применение нового оборудования при производстве своей продукции. Капитальные вложения в новый станок должны обеспечить рентабельность производства продукции не ниже норматива общей рентабельности инвестиций и уже достигнутой рентабельности предприятием-потребителем оборудования.
Если разность между верхним и нижним пределами отпускной цены положительна то новая техника конкурентоспособна и эффективна.
Таким образом основными показателями экономического обоснования новой техники являются — полезный эффект; верхний предел цены; нижний предел цены.
Поставка новой техники потребителю осуществляется по договорной отпускной цене которая назначается в интервале между нижним и верхним пределами и корректируется поправками: на удорожание материалов; комплектующих изделий; общую инфляцию. Расчет поправок осуществляется за период с момента заключения договора на разработку конструкции до даты поставки готового изделия потребителю.
2 Подготовительные расчеты
Годовая производительность нового оборудования (В2) рассчитывается по формуле:
где Фн — номинальный годовой фонд времени работы оборудования Фн=4164 часов;
b — коэффициент технического использования оборудования b=085;
tшт — норма времени на обработку детали tшт=10 мин.
Количество станочников (Рст) на каждую операцию определяется по трудоемкости и нормам обслуживания по формуле:
где N2 — заданная программа выпуска деталей N2=38000 шт.;
Fэ — эффективный фонд времени рабочего Fэ=1810 часов в год;
Нос — число станков обслуживаемых одним рабочим Нос=2
Количество наладчиков определяется по нормам обслуживания станков и до целого значения не округляется.
Плановый фонд времени работы оборудования (Фпл) на годовую программу (N2) определяется по формуле:
при полном использовании производительности оборудования:
3 Расчет полезного эффекта
Расчет полезного эффекта нового станка или технологической линии производится по формуле:
где Ц1ст — отпускная цена базового оборудования руб.;
kп — коэффициент роста производительности нового оборудования по сравнению с базовым;
kд — коэффициент учета изменения срока службы нового оборудования по сравнению с базовым;
Ит — изменение текущих издержек эксплуатации (без амортизационных отчислений) у потребителя за срок службы при использовании им нового оборудования руб.;
Кт — изменение отчислений от сопутствующие капитальных вложений потребителя за срок службы при использовании нового оборудования руб.;
Основные составляющие полученного эффекта рассчитываются по нижеприведенным формулам.
Коэффициент роста производительности нового оборудования по сравнению с аналогом (kп) можно рассчитать следующим образом.
Если станок проектируется под заданную программу выпуска продукции N2 то коэффициент роста его производительности кп определяется по формуле:
Коэффициент учета изменения срока службы (кд) нового станка по сравнению с базовым определяется по формуле:
где Т1Т2 – срок службы техники по вариантам 15 лет;
Ен – реальная ставка за кредит на рынке долгосрочных кредитов 012;
Изменение текущих издержек эксплуатации у потребителя за срок службы оборудования определяется по формуле:
где И1 И2 - годовые эксплуатационные издержки потребителя по вариантам руб.
Годовые эксплутационные издержки потребителя определяется по формуле:
где Ис1 Ис2 – отчисления от заработной платы на социальное и медицинское страхование фонд занятости 15 млн. руб.119 млн. руб.;
Из1 Из2 – заработная плата;
Ир1Ир2 – затраты на ремонт и техническое обслуживание оборудования 09 млн. руб. ; 135 млн. руб.;
Иаз1 Иаз2 – затраты на амортизацию производственных помещений руб.; 0075 млн. руб.;
Изд – затраты на содержание производственных помещений руб.;0375 млн. руб.;
Им1 Им2 – амортизационные отчисления от затрат на доставку и установку оборудования руб.; 09 млн. руб.135 млн. руб.;
Иэ1 Иэ2 – затраты на силовую электроэнергию руб.;
Иос – затраты на ремонт и амортизацию универсальной оснастки руб.; 06 млн. руб.;
Ич1 Ич2 – чрезвычайный и другие налоги на заработную плату руб.; 017 млн. руб. 013 млн. руб.
Определяем заработную плату по формуле:
где Нн Нс – годовая заработная плата станочника по принятому среднему разряду руб.; 24 млн. руб.18 млн. руб.;
Рст1 Рст2 – расчетное количество станочников без округления чел.
Затраты на силовую электроэнергию рассчитываются по формуле:
где Nэ1 Nэ2 – мощность оборудования кВт; 20.5кВт15.3кВт;
Сэ – стоимость 1 кВтч электроэнергии 99 руб.;
Су – норматив оплаты за установленную мощность 9900 руб.;
Изменение отчислений от сопутствующих капитальных вложений потребителя определится по формуле:
где К1 К2 – капитальные вложения потребителя;
Где К’ – сопутствующие капитальные вложения потребителя;
где Км1 – затраты на доставку и установку оборудования в базовом варианте
Км2 – затраты на доставку и установку оборудования в новом варианте
где Моб1 Моб2 – масса станков т; 45т 35т.
где Кзд – стоимость производственных помещений руб.;
где S – площадь под оборудование с учетом проходов и проездов кв.м. 15м2
Цос – затраты на универсальную оснастку стоимостью 075 млн. руб.
К’1= 936+4.5+075=14.61 млн. руб.
К’2= 12.034+4.5+075=17.284 млн. руб.
Определяем материальные затраты по формуле:
4 Расчет верхнего предела отпускной цены
Верхний предел отпускной цены нового станка рассчитывается по формуле:
где Ц1ст - отпускная цена базового оборудования руб.;
кп - коэффициент роста производительности нового оборудования по сравнению с базовым;
кдн - коэффициент учета изменения срока службы нового оборудования по сравнению с базовым с учетом компенсации налогообложения;
Итн - изменение текущих издержек эксплуатации (без амортизационных отчислений) у потребителя за срок службы при использовании нового оборудования с учетом компенсации налогообложения руб. ;
Мн - размер компенсации налога на добавленную стоимость и прибыль при снижении материальных затрат потребителя за срок службы при использовании нового оборудования руб ;
Ктн - изменение отчислений от сопутствующих капитальных вложений потребителя за срок службы при использовании нового оборудования с учетом компенсации налогообложения.
В формулах расчета кдн Итн Мн Ктн применены следующие новые показатели:
hнед - ставка налога на недвижимость; 001
hпр - ставка налога на прибыль; 03
hдс - ставка налога на добавленную стоимость; 018
М - материальные затраты в годовых эксплуатационных издержках потребителя руб.
Остальные показатели формул и их обозначения соответствуют используемым при расчете полезного эффекта.
Коэффициент изменения срока службы рассчитывается по формуле:
Изменение текущих издержек эксплуатации рассчитывается по формуле:
Размер компенсации налогов на добавленную стоимость и прибыль при снижении расчетных затрат потребителя рассчитывается по формуле:
Изменение отчислений от сопутствующих капитальных вложений потребителя рассчитывается по формуле:
5 Расчет нижнего предела отпускной цены
Нижний предел отпускной цены нового оборудования определятся суммой трех составляющих; себестоимости прибыли обеспечивающей средний уровень рентабельности налога на добавленную стоимость.
В дипломном проекте нижний предел цены станка рассчитывается укрупненно. Возможны два метода укрупненного расчета:
) по укрупненной себестоимости;
) по аналогии с базовым оборудованием.
В данном периоде времени существует тенденция нестабильности цен на материалы и комплектующие изделия. В связи с этим невозможно собрать необходимую информацию и поэтому расчет производим по второму варианту.
Нижний предел отпускной цены определяется пропорционально массе нового оборудования по формуле:
где Цст1 - отпускная цена базового оборудования руб.;
пц - коэффициент корректирующий цену нового станка с литой станиной в зависимости от величины партии 1.1;
Моб1 Моб2 - масса базового и нового оборудования кг;
Цпр2 Цпр1 - затраты на электродвигатели и системы программного управления нового и базового оборудования в отпускных ценах млн. руб.
6 Коэффициент наукоемкости
Коэффициент наукоемкости (прироста наукоемкости) новой техники в сравнении с базовой определяется по формуле:
Технико-экономические показатели проекта сведены в таблицу 7.1.Таблица 7.1 Технико-экономические показатели проекта
Условные обозначения
Годовая производительность штгод
Коэффициент технологического использования оборудования
Коэффициент повышения производительности оборудования
Удельная масса кгшт. в ч.
Удельный расход электроэнергии кВт·чшт.
Количество станков обслуживаемых одним оператором
Количество станков обслуживаемых одним наладчиком
Сопутствующие капиталовложения потребителя (удельные) руб.шт.
Текущие издержки потребителя (удельные) руб.шт.
Полезный эффект млн. руб.
Отпускная цена (нижний предел) млн. руб.
Отпускная цена (верхний предел) млн. руб.
Коэффициент наукоемкости новой техники

icon 8 Кибернетика.doc

8 КИБЕРНЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА
При выполнении проекта для выбора параметров тяговых механизмов также использовалась программа для подбора и вычисления параметров передач винт-гайка фирмы Rexroth. Что позволяет облегчить и рационализировать проектирование шариковинтовых приводов STAR. Новой является компьютерная программа WINKST в системе Windows NT.
При расчете продольного привода входными параметрами для задания в программе являются:
- перемещаемая масса 2000 кг;
- расстояние между опорами 1360 мм;
- тип установки горизонтальный;
- максимальная скорость перемещения 25 ммин;
- максимальная осевая нагрузка 4340 Н.
Расчетная схема приведена на рисунке 8.1.
Рисунок 8.1-Расчетная схема продольного привода подач.
Результаты вычислений на ЭВМ приведены в приложении
Основные вычисленные параметры:
- критическая скорость вращения 2500 обмин;
- допустимая осевая нагрузка на винт 79999.55 Н;
- общая осевая жесткость 136.51 Нмкм;
- предположительный срок службы 177383.63 ч.
Требуемые параметры из технического задания:
- максимальная скорость вращения 2500 обмин;
- общая осевая жесткость 100 Нмкм;
- предположительный срок службы 40000 ч.
Полученные значения удовлетворяют необходимым требованиям. Выбрана фланцевая двойная гайка FDM-E-S 40х10Rх6-4.
При расчете поперечного привода входными параметрами для задания в программе являются:
- перемещаемая масса 1500 кг;
- расстояние между опорами 410 мм;
- максимальная осевая нагрузка 3720 Н.
Расчетная схема приведена на рисунке 8.2.
Рисунок 8.2- Расчетная схема поперечного привода подач.
- допустимая осевая нагрузка на винт 447815.73 Н;
- общая осевая жесткость 378.23 Нмкм;
- предположительный срок службы 42246.62 ч.
Полученные значения удовлетворяют необходимым требованиям. Выбрана фланцевая двойная гайка SEM-E-S 32*10R*3.97-5.

icon ВВЕДЕНИЕ.doc

Изготовление большинства деталей машин работающих в любой отрасли промышленности невозможно без применения металлообрабатывающих станков.
История создания отечественных станков начинается с середины 17 – начала 18 века когда совершенствовалось производство в Тульско-Каширской группе оружейных заводов. Выдающийся русский механик А.К. Нартов возглавляющий токарную мастерскую Петра Первого изобрел токарный станок с механическим суппортом. В то время некоторые станки были направлены в качестве дипломатического подарка в Париж и Берлин.
В последние годы строились новые и совершенствовались старые станкостроительные заводы продолжалось совершенствование станков возрастал их выпуск. Станкостроение стало способно создавать любые станки любого типа автоматизированными.
Научно-технический прогресс в машиностроении в значительной степени определяет развитие и совершенствование всего народного хозяйства страны. Важнейшими условиями ускорения научно-технического прогресса являются рост производительности труда повышение эффективности общественного производства и улучшение качества продукции. Огромное влияние на повышение производительности оказывает оборудование на котором выполняются технологический процесс. Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки способствует конструированию более совершенных машин и снижению их себестоимости. Эффективность производства его технический прогресс качество выпускаемой продукции во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования машин станков и аппаратов от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа.
Современные металлорежущие станки обеспечивают исключительно высокую точность обработанных деталей. Ответственные поверхности наиболее важных деталей машин и приборов обрабатывают на станках с ЧПУ с погрешностью в доли микрометров а шероховатость поверхности при работе алмазным инструментом не превышает сотых долей микрометра.
Требования к точности в машиностроении постоянно растут и это в свою очередь ставит новые задачи перед станкостроением.
Особое развитие в последние годы получило числовое программное управление. ЧПУ превращают станок в станочный модуль сочетающий гибкость и универсальность с высоким уровнем автоматизации. Станочный модуль способен обеспечить обработку заготовок широкой номенклатуры в автономном режиме на основе малолюдной технологии.
Опыт использования станков с ЧПУ показал что эффективность их применения возрастает при повышении точности усложнении условий обработки (взаимное перемещение заготовки и инструмента по 5-6 координатам) при многоинструментальной многооперационной обработке заготовок за 1 установ.
Современное серийное производство немыслимо без оборудования с ЧПУ. Выпуск станков с ЧПУ непрерывно растет быстрыми темпами развивается и видоизменяется само числовое программное управление что позволяет расширить технологические возможности оснащенного им оборудования повысить точность обработки сократить время отработки управляющих программ.
Применение ЧПУ не только изменило характер организации производства в металлообрабатывающих цехах но и коренным образом повлияло на конструкцию самих станков. Изменился принцип построения кинематических схем и компоновок станков с ЧПУ. Разветвленные кинематические связи уступили место элементарно простым связям с автономными приводами по каждой координат перемещения. Более полно и эффективно стали использовать агрегатирование и унификацию возникли предпосылки для создания станков для комплексной обработки (многооперационных) и интегрирования систем комплексной автоматизации на основе станков с ЧПУ и централизованного управления от ЭВМ.
Совершенствование современных станков должно обеспечивать повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений при соответствующем повышении мощности привода главного движения. Исключительное значение приобретает повышение надежности станков за счет насыщения их средствами контроля и измерения а также введения в станки систем диагностирования.
Повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений связано с дальнейшим совершенствованием привода станков шпиндельных узлов тяговых устройств и направляющих прямолинейного движения. Дальнейшее повышение скоростей потребует поиска новых конструкций использующих иные физические принципы. Примерами таких конструкций могут послужить широко применяемые за рубежом и внедряемые в отечественном станкостроении «мотор-шпиндели» и линейные двигатели.
В настоящее время повысился спрос на многооперационные станки в связи с этим увеличилось число заводов-изготовителей создающих такие станки часто на базе универсальных станков.
В настоящее время и в обозримом будущем потребуется создание новых моделей станков станочных модулей гибких производственных систем поэтому будущие специалисты-станкостроители должны владеть основами конструирования станков и их важнейших узлов. Для успешного применения вычислительной техники при конструировании необходимо хорошо знать содержание процесса проектирования всех видов станочного оборудования владеть методами его моделирования и оптимизации.
Современный станок органически соединил технологическую машину для размерной обработки с управляющей вычислительной машиной на основе микропроцессора. Поэтому специалист-станкостроитель должен хорошо понимать принципы числового программного управления станками владеть навыками подготовки и контроля управляющих программ. Он должен знать устройство и возможности микропроцессорных средств управления основные их характеристики и возможности применительно к станочному оборудованию.

icon Ведомость.DOC

БНТУ.СС 00.00.001 ОВ
БНТУ.СС 01.01.000 СБ
БНТУ.СС 01.02.000 СБ
БНТУ.СС 01.03.000 СБ
БНТУ.СС 01.04.000 СБ
БНТУ.СС.01.05.000.СБ
БНТУ.СС 02.01.000 ПИ
БНТУ.МС 00.00.000 ТЭ
Задание по дипломному проектированию
Пояснительная записка
Станок специальный (общ. вид)
Патентные исследования
Технико-экономические показатели проекта
Ведомость объёма дипломного проекта

icon Литература.doc

Кочергин А.И. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование. -Мн.: Вышейшая школа 1992 – 382с.
Кузмин А.В. и др. Курсовое проектирование деталей машин. Справочное пособие. Часть 1. – Мн: Вышейшая школа 1982. – 334с.
Кузмин А.В. и др. Курсовое проектирование деталей машин. Справочное пособие. Часть 2. – Мн: Вышейшая школа 1982. – 208с.
Бушуев А.В. Основы конструирования станков. – М: Станки 1992. – 520с.
Детали и механизмы металлорежущих станков. Под ред. Решетова Д.И. 2т. – М.: Машиностроение 1972. – 520с.
Металлорежущие станки. Под ред. Пуша В.Э. – М.: Машиностроение 1985. – 256с.
Орлов Л.И. Основы конструирования: справочно-методическое пособие. Кн.2. – М.: Машиностроение 1988. – 544с.
Каталог фирмы Rexroth шариковинтовые механизмы.
Каталог фирмы Rexroth Направляющие качения.
Расчеты деталей машин: Справ. ПособиеА.В. Кузьмин И.М. Чернин Б.С.Козинцов.-3-е изд. перераб. и доп. - Мн.: Выш.шк.1986.-400с.
Справочник технолога-машиностроителя. Т.2. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. –М.: Машиностроение 1985.- 496с.
Левина З.М. Решетов Д.Н. Контактная жесткость машин. М.: Машиностроение 1971. -264 с.
Охрана труда в машиностроении под ред. Юдина Е.Я. Белова С.В. – М.: Машиностроение 1983. – 432с.
Каталог фирмы SIEMENS

icon Раздел 1.doc

1 ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ПРОЕКТИРУЕМОГО СТАНКА
1 Назначение и технологические возможности станка
Специальный труборасточной станок предназначен для обработки фланцев труб длиной 1700мм-2900мм за одну установку.
На данном станке может производиться:
расточка внутренних диаметров;
Наличие длинной станины и двух шпинделей (переднего и заднего) позволяет обрабатывать фланцы трубы одновременно с двух сторон. Это значительно сокращает время на обработку и повышает точность.
2 Анализ станков и узлов аналогичных проектируемому
Так как проектируемый станок будет выполняться на базе многоцелевого токарно–фрезерно–расточного станка и горизонтального токарного станка то обзор конструкций необходим как тех так и других станков. И по возможности так как проектируемый станок специальный то и станков для обработки труб.
Горизонтальный обрабатывающий центр ИР320ПМФ4
Javascript:openWin('photoir320pmf4.html'540400'1''0''')Горизонтальный обрабатывающий центр ИР320ПМФ4 предназначен для комплексной обработки сложных корпусных деталей из конструкционных материалов в условиях многономенклатурного производства в автономном режиме или в составе гибких производственных систем. Обработка детали производится при подаче стола по оси Х шпиндельной бабки по оси Y ползуна по оси Z и вращении вертикально расположенного рабочего стола по оси А.
Рисунок1.1 – Горизонтальный обрабатывающий центр ИР320ПМФ4
Рисунок 1.2 – Схема планировки
Помимо традиционных операций выполняемых на обрабатывающих центрах широкий диапазон круговых подач рабочего стола станка позволяет производить токарную обработку а также круговое фрезерование и обработку криволинейных профилей на цилиндрической поверхности.
Таблица 1.1 – Технические характеристики станка ИР320ПМФ4
Программируемые перемещения
Сани стола - по оси X
Шпиндельная бабка вертикально - по оси Y
Ползун продольно - по оси Z
Поворотный стол - по оси А
Грузоподъемность палеты
Индексируемый поворот рабочего стола
Исполнение конуса шпинделя
Мощность главного привода
Наибольший момент на шпинделе
Устройство смены инструмента
Емкость инструментального магазина
Время смены инструмента
Рабочие подачи по линейным осям
Ускоренные перемещения по линейным осям
Скорости вращения стола (ось А)
Электрооборудование
Питающий ток переменный 3-фазный 380В 50Гц
Габаритные размеры станка с 4-местным накопителем палет (BxLxH)
Общая масса станка с 4-местным накопителем
Горизонтально-расточные станки с ЧПУ ИР1250Ф40 ИР1250ПФ40 ИР1250ПМФ4
Рисунок 1.3– Горизонтально-расточные станки
Горизонтально-расточные станки с расточным шпинделем диаметром 110 мм - станок нормальной точности модели ИР1250Ф40 станок повышенной точности модели ИР1250ПФ40 станок с устройством АСИ модели ИР1250ПМФ4 (обрабатывающий центр) - предназначены для обработки корпусных и базовых деталей из черных и цветных металлов в условиях мелкосерийного и серийного производства. Станки оснащаются современной российской системой ЧПУ NC100 и имеют пять управляемых осей перемещений рабочих органов. По специальному заказу устанавливается система ЧПУ Синумерик 840Д и электропривода Симодрайв 611Д Сименс измерительные системы Хайденхайн.
Таблица 1.2 – Технические характеристики
Программируемые перемещения рабочих органов
00 (по заказу 2000)*
Y - шпиндельная бабка вертикально
20 (по заказу 1600)*
W - стойка продольно
Z - выдвижной шпиндель
В - поворотный стол
Диаметр расточного шпинделя
Продолжение таблицы 1.2
Наибольший крутящий момент
Устройство АСИ (станок модели ИР1250ПМФ4)
0 (по заказу 40 64)*
Наибольшая длина инструмента
Время замены инструмента манипулятором
Ускоренные перемещения по осям X Y W Z
Усилие подачи по осям X Y Z W
Рабочие подачи оси В
Ускоренное перемещение по оси В
Усилие подачи по оси В
Габариты и масса ИР1250Ф40 ИР125ПФ40
Габаритные размеры (BxLxH)
Габариты и масса ИР1250ПМФ4
Многоцелевой специальный станок модели ИР500ПМФ4
Многоцелевой специальный станок модели ИР500ПМФ4 с контурной системой программного управления автоматической сменой инструмента и столов-спутников предназначен для высокопроизводительной обработки корпусных деталей из различных материалов.Широкие диапазоны частоты вращения шпинделя и скоростей подач наличие поворотного стола высокая степень автоматизации вспомогательных работ расширяют технологические возможности станков и позволяют использовать их в составе гибких производительных систем. Дискретный стол (число поз. град. – 120x3°)габариты стола 500х500 мм устройство ЧПУ фирм «BOSCH» «FANUC».
Рисунок1.4 – Многоцелевой специальный станок модели ИР500ПМФ4
Таблица1.3– Технические характеристики
ТОЧНОСТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Точность линейного одностороннего позиционирования стола мкм
Точность линейного одностороннего позиционирования стойки шпиндельной бабки мкм
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Наибольшая масса обрабатываемого изделия кг
Размеры рабочей поверхности стола мм
Частота вращения поворотного стола (с круговой подачей) обмин
Количество позиций поворота стола
Точность автоматической установки поворота стола
Конус для крепления инструмента в шпинделе
Частота вращения шпинделя обмин
Мощность электродвигателя привода вращения шпинделя кВт
Величина перемещения стола (поперечное) мм
Величина перемещения бабки (вертикальное) мм
Продолжение таблицы 1.3
Величина перемещения стойки (продольное) мм
Время смены столов-спутников с
Рабочие подачи стола шпиндельной бабки стойки мммин
Скорость быстрых установочных перемещений мммин
Емкость инструментального магазина шт
Время смены инструмента с
наибольший диаметр рядом стоящих инструментов мм
Наибольший диаметр инст-та при свободных соседних гнездах мм
Масса станка (без электрооборудования гидростанции устройств ЧПУ смены столов-спутников и принадлежностей) кг
Горизонтальные фрезерно-расточные станки KURAKI для обработки крупных деталей
Рисунок1.5–Горизонтальный фрезерно-расточной станок KURAKI
Высокая жесткость и прочность всех элементов конструкции (станины колонны суппорта рабочего стола шарико-винтовых пар большого диаметра) позволяют обрабатывать крупные и тяжелые заготовки обеспечивая малые допуски и высокое качество обработки.
Удлиненная передняя часть головки шпинделя обеспечивая более близкий подход к заготовке при минимальном вылете пиноли позволяет производить обработку с применением жестких режимов резания.
Использование в конструкции шпинделя спаренных прецизионных подшипников позволяет применять высокие режимы резания высокие частоты вращения шпинделя и обеспечивать высокую точность обработки
Управление системой ЧПУ перемещениями шпинделя (ось W) позволяет обеспечить разнообразные виды обработки такие как циклическое сверление для крупных заготовок и 2-заходное сверление глубоких отверстий.
Супер-центр ИС630ИС800
Скоростные прецизионные обрабатывающие центры с четырьмя одновременно управляемыми осями предназначены для обработки сложных корпусных и базовых деталей из черных цветных металлов и сплавов.
Высокие скорости резания скорости позиционирования узлов смены инструмента и палет позволяют максимально увеличить производительность обработки.
Рисунок1.6–Супер-центр
Конструктивные особенности
Станки оснащены встроенным в шпиндельную бабку мотор-шпинделем имеющим высокие скорости вращения и обеспечивающим высокую точность обработки за счет применения прецизионных подшипников с керамическими телами качения. Для исключения тепловых деформаций и получения стабильных размеров обработки применяется контроль нагрева подшипников шпинделя и жидкостное внутреннее охлаждение подшипников шпинделя и двигателя. Консистентная смазка подшипников рассчитана на длительный срок службы. Мотор-шпиндель оснащен устроцством подачи СОЖ через инструмент с расходом 20 лмин при давлении 50 атм.
Рисунок1.7–Вид на механизмы станка со снятым ограждением
Применение инструмента увеличенной длины и массы позволяет в частности вести комплексную высокопроизводительную обработку деталей автомобильных тракторных и других двигателей. При работе обычным инструментом их обработка ведется с поворотом сотла на 180 что приводит к дополнительным затратам времени и снижает точность при растачивании соосных отверстий.. Применение тяжелых и длинных инструментов стало возможным с внедрением в конструкцию шпинделя современного прогрессивного способа крепления инструмента на конус HSK по стандарту DIN69893-1.
Существующие исполнения станков имеют как традиционные шпиндели с конусами 40 или 50 так и шпиндели выполненные по стандарту HSK:
Таблица1.4–Основные технические характеристики
Наибольшие программируемые перемещения
- сани шпиндельной бабки по оси Х
- шпиндельная бабка по оси Y
- рабочий стол по оси Z
- рабочий стол по оси В
Предельные размеры обрабатываемых поверхностей
Расстояние от оси шпинделя до поверхности стола
Расстояние от торца шпинделя до оси вращения стола
Рабочий стол и устройство смены палет
Рабочая поверхность палеты
Время смены палет не более
Главный привод и устройство смены инструмента
Наибольшая скорость вращения шпинделя
Мощность главного привода при ПВ100%
Наибольший крутящий момент на шпинделе при ПВ100%
Наибольшие скорости перемещений рабочих органов
Продолжение таблицы 1.4
Наибольшее усилие подачи
Дискретность задания линейных перемещений
Дискретность задания поворота стола
Класс точности станка по ГОСТ30027
переменный 3-фазный 380В 50Гц
Габариты станка BxLx H
Станок трубонарезной с оперативной системой управления. Модель РТ783РФЗ
Станок предназначен для обработки труб и деталей к ним включая нарезание резьбы в условиях единичного и мелкосерийного производства.
Используется на предприятиях изготавливающих и ремонтирующих трубы и детали трубных соединений а также в отраслях металлообрабатывающей промышленности где труба используется в качестве заготовки. Техническая характеристика и жёсткость станка позволяют полностью использовать возможности твердосплавного инструмента.
Таблица1.5–Технические характеристики
Диаметр обрабатываемой трубы мм:
Наибольшая длина обрабатываемых концов труб мм
Наибольшая масса устанавливаемой заготовки кг
Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе мм
Высота резца устанавливаемого в инструментальном блоке мм
Наибольшее перемещение суппорта мм:
по оси Z (со снятым патроном)
Дискретность задания перемещения мкм:
Количество одновременно управляемых осей координат
Пределы частот вращения шпинделя обмин
Пределы рабочих подач суппорта мммин:
Пределы скоростей быстрых перемещений суппорта мммин:
Мощность привода главного движения кВт
Габаритные размеры станка без люнета-поддержки мм:
с люнетом-поддержкой
Цельнолитая станина станка с призматическими направляющими которые закалены и отшлифованы обеспечивает максимальную жесткость и виброустойчивость при обработке детали.
На лицевой стороне фартука предусмотрены два электронных маховика которые обеспечивают продольное (Z-ось) и поперечное (Х-ось) движения. Станок оснащается двумя четырёх или трёх кулачковыми самоцентрирующими патронами 0 630 мм с механизированным зажимом.
Станок оснащается оперативным устройством ЧПУ «Sinumerik- 802 D» - фирмы «Siemens» или «FAGOR».
Рисунок1.8–Станок трубонарезной с оперативной системой управления
Станок специальный трубоотрезной Модель РТ78502ФЗ
Станок предназначен для разрезки труб на заготовки определенного размера. Труба при разрезке не вращается. Разрезка труб осуществляется вихревым методом с обкаткой вокруг невращающейся трубы по осям X и У. Станок оснащен: – устройством числового программного управления (УЧПУ); транспортером для удаления стружки и отвода СОЖ; устройством для подачи трубы в зону резания.
Станок комплектуется инструментальными дисками для разрезки труб разного диаметра и тисками.
Рисунок 1.9– Станок специальный трубоотрезной
Таблица1.6–Техническая характеристика
Наибольшая длина обрабатываемых труб мм
Наибольшее перемещение вихревой головки мм:
Наибольшее перемещение механизма подачи трубы по оси Z
(наибольшая длина отрезанной заготовки) мм
Количество управляемых осей координат
Пределы частот вращения шпинделя вихревой головки обмин
Пределы рабочих подач мммин:
Пределы скоростей быстрых перемещений мммин:
Продолжение таблицы 1.6
Мощность привода вихревой головки кВт
Габаритные размеры станка (вместе с отдельно расположенными)
Многоцелевой горизонтальный сверлильно – фрезерно – расточной станок ТС 500
Страна — Западный Берлин Фирма — Fritz Werner
Станок патронно - центровой с ЧПУ модель 16М30Ф3.
Таблица 1.7–Основные технические характеристики
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки мм
Наибольший диаметр заготовки мм:
устанавливаемой над станиной
обрабатываемой над станиной
обрабатываемой над суппортом
Наибольший вес устанавливаемой заготовки кг
Дискретность задания перемещения по осям Х и Zмкм
Число управляемых осей координат
Рабочая подача по осям Х и Z мммин
Наибольшая скорость быстрых перемещений по осям Х и Z мммин
Число позиций инструмента на четырехпозиционной головке
Мощность главного привода кВт
Габаритные размеры: длинаширинавысота мм:
Рисунок 1.10 – Станок патронно - центровой с ЧПУ модель 16М30Ф3.
В современных приводах главного движения и приводах подач используются комплектующие широко известных фирм таких как: двигателя – S направляющие и винтовые передачи – Micron Rexroth THK SKF.
подшипники – SKF и др.
Рисунок 1.11 – Двигателя фирмы Heidenhain
Рисунок 1.12 – Двигателя фирмы Mannesmann
Рисунок 1.13 Двигателя фирмы Siemens
Все приводы обязательно имеют датчики положения. Примером таких датчиков являются датчики фирмы Хейденхайн. Данные датчики выделяются высокой степенью точности ±0.5 мкм или ±1 мкм.
Рисунок 1.14 – Измерительные щупы
В станках высокой точности используются открытые системы линейных измерений которые работают без механического контакта между измерительной головкой и шкалой.
Рисунок 1.15 – Инкрементальная система линейных измерений
Выполненный анализ позволяет принять компоновку станка станина которого будет составной. К тумбе с двух сторон будут присоединены две станины токарного патронно–центрового станка модели 16М30. Направляющие станины будут фрезерованы для замены направляющими фирмы Re люнеты для поддержания заготовки. Как приспособление так и люнеты будут иметь возможность перемещаться по направляющим при наладке.
Приводы главного движения будут выполнены со шпинделями по аналогии с горизонтальным обрабатывающим центром ИР320ПМФ4. В качестве приводного двигателя будет выбран двигатель фирмы Siemens. А для расширения диапазона частот вращения шпинделя –– двух скоростной редуктор Siemens с передаточным отношением i1=1 i2=14. Движение с редуктора на шпиндель будет передаваться при помощи поликлиновой ременной передачи.
Шпиндельные бабки будут перемещаться по трем координатам ––xyz.
В качестве приводов подачи будут выбраны передачи – винт - гайка - качения с комплектующими фирмы Rexroth.
Магазин инструментов будет установлен на отдельной стойке. Манипулятор смены инструментов будет установлен на несущей плите.
3Патентно – информационный поиск
Для того чтобы учесть при проектировании станка последние разработки и новшества был проведен патентный поиск.
Шпиндельная бабка для станка (патент 5988959).
Рисунок 1.16 –Конструкция станка.
Рисунок 1.17 – Конструкция шпиндельной бабки.
Шпиндельная бабка для станка горизонтально расположенного шпинделя который должен совершать перемещение в вертикальной плоскости.
Корпус бабки имеет коробчатую конструкцию выполненную из трубчатых элементов что обеспечивает ему высокую жесткость.
Устройство для защиты направляющих станка (авторское свидетельство №1495062).
Формула изобретения:
Устройство для защиты направляющих станка содержащее телескопически связанные между собой и установленные с возможностью относительного перемещения секции коробчатой формы со стирателями и зацепами при этом крайние секции закреплены соответственно на подвижном и неподвижном узлах станка отличающееся тем что с целью повышения надежности защиты устройство снабжено установленными на боковых стенках каждой секции и телескопически связанными между собой открытыми сверху желобами со стирателями а также устройствами перемещения стружки выполненными в виде имеющих возможность поворота пластин с вертикальными рычагами Предназначенными для взаимодействия с веденными в устройство упорами установленными ниже оси поворота пластин на секции закрепленной на неподвижном узле станка.
Рисунок 1.18- Защитное устройство.
Охлаждаемый шарикоподшипниковый узел (патент №2085776 РФ).
Охлаждаемый шарикоподшипниковый узел содержащий корпус шарикоподшипники установленные в нем с образованием со стороны их торцов полостей охватывающую шарикоподшипники рубашку охлаждения вал с осевым каналом и отверстиями и закрепленное на валу распылительное средство форсунки которого сообщены с осевым каналом отличающийся тем что распылительное устройство установлено между шарикоподшипниками и выполнено в виде форсуночного кольца при этом осевой канал вала и рубашка охлаждения сообщены между собой через отверстия вала форсунки полости шарикоподшипников и полости образованные последним и корпусом.
Рисунок 1.19- Шарикоподшипниковый узел.
Узел крепления корпуса гайки ходового винта (авторское свидетельство №1424980 СССР).
Узел крепления корпуса гайки ходового винта металлорежущего станка содержащий корпус с установленными в нем двумя полугайками размещенный в отверстии салазок станка с возможностью взаимодействия с корпусом посредством наклонной базовой поверхности фиксирующий палец отличающийся тем что с целью повышения жесткости при одновременном уменьшении габаритов и упрощении монтажа и регулировки узел снабжен дополнительным фиксирующим пальцем с гранью размещенных в салазках с возможностью взаимодействия с торцом корпуса посредством упомянутой грани.
Рисунок 1.20- Узел крепления корпуса гайки ходового винта.
Устройство для защиты направляющих станков с быстрым движением подвижных узлов ( авторское свидетельство №1154073 СССР).
Цель изобретения_ обеспечение надежности в работе устройства. Поставленная цель достигается тем что устройство для защиты направляющих содержащее телескопически соединенные щитки связанные между собой пантографным механизмом и опорные ролики взаимодействующие с направляющей снабжено поперечными планками установленными на осях средних шарниров пантографного механизма и упругими элементами при этом щитки соединены с планками через упругие элементы аупорные ролики установлены на планках.
Рисунок 1.21- Устройство защиты направляющих.
4Определение параметров технической характеристики станка
Важнейшим этапом в проектировании узла станка или станка в целом является назначение его геометрических параметров и технических характеристик. В данном случае производят анализ зарубежных и отечественных аналогов станков определяют общий уровень технологических возможностей станка.
На базе проведенного анализ были приняты следующие технические характеристики которые приведены в таблице 1.8.
Таблица 1.8 – Основные параметры технической характеристики проектируемого специального трубообрабатывающего станка
Наименование параметров
Частота вращения шпинделей обмин
Максимальный момент на шпинделе Нм
Продолжение таблицы 1.8
Мощность двигателей главного привода кВт
Мощность двигателей привода подач кВт
Величина перемещения вдоль оси Х мм
величина перемещения вдоль оси Y мм
величина перемещения вдоль оси Z мм
Скорость быстрого перемещения привода подач мммин
Пределы рабочих подач мммин
5 Компоновка и структура станка. Кинематическая схема.
Вследствие того что проектируемый станок – специальный компоновка будет зависеть от обрабатываемой детали и будет иметь вид показанный на рисунке 1.22.
В проектируемом станке шпиндельная бабка перемещается по трем осям X Y Z.
По оси Y–вертикальное перемещение.
По оси Z поперечное перемещение.
По оси Х продольное перемещение.
Рисунок 1.22 – Компоновка специального трубообрабатывающего станка.
Станок работает следующим образом:
Заготовка трубы устанавливается оператором на станок вручную с помощью кранбалки.
Заготовка трубы устанавливается в самоцентрирующиеся зажимные устройства и упирается базовым торцем в отводной упор.
Происходит зажим заготовки отвод упора производится обработка заготовки по программе.
После окончания технологической программы происходит разжим заготовки.
Заготовка вручную заменяется на новую и цикл повторяется.
Рисунок 1.23 – Кинематическая схема специального трубообрабатывающего станка.
Кинематическая схема современного станка должна состоять из цепей предельно коротких. Этот принцип построения кинематической связи обеспечивает высокую точность согласования относительного движения рабочих органов и следовательно обеспечивает высокую точность формирования сложных поверхностей детали.
Конструкция таких приводов намного упрощается здесь большое внимание следует уделить точности монтажа отдельных элементов взаимного их положения.
Кинематическая схема проектируемого станка показана на рисунке123.
Рисунок 1.24 – Структура рабочей зоны станка.
Рисунок 1.25 – Структура рабочей зоны станка (вид сверху).
Схема рабочей зоны станка указана на рисунках 1.24 и 1.25.
Максимальный ход вертикального перемещения составляет 300мм.
Максимальный ход продольного перемещения составляет 1200мм.
Максимальный ход поперечного перемещения составляет 300мм.

icon Раздел 2.doc

2 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ПРИВОДА ПОДАЧИ
1 Анализ вариантов привода подачи и выбор оптимального
В приводах станков с ЧПУ в настоящее время применяются высокомоментные регулируемые электродвигатели постоянного тока; на шариковом винте или непосредственно на валу двигателей перемещающих суппорт в поперечном и продольных направлениях устанавливают фотоимпульсные датчики следящие за исполнением заданных перемещений и сообщающие эту информацию в УЧПУ. Последнее выдает соответствующие команды приводам подач. В результате повысилась точность позиционирования а скорость быстрых перемещений суппорта возросла до 30 ммин.
В приводах подач станков с ЧПУ нашли широкое применение передачи винт — гайка качения. Преимущество таких передач передобычными винтовыми парами скольжения в том что пары качения имеют высокий КПД и при выборке люфта образуют беззазорную передачу со сравнительно высокой осевой жесткостью. Передача состоит из винта гайки комплекта шариков и устройства для их возврата. Шарики перемещаются между винтом и гайкой по замкнутому контуру (витку). В станках с ЧПУ применяют гайки имеющие три рабочих контура. Шарики дают возможность затянуть гайку таким образом чтобы исключить зазор в передаче.
Рисунок. 2.1. Схема регулировки осевого натяга в винтовой паре качения
Наиболее распространена конструкция винтовой пары (рис. 2.1) с гайками 2 и 5 снабженными зубчатыми венцами. Число зубьев венцов отличается на единицу. Венцы гаек входят в соответствующие зубчатые венца корпуса 4. Для тонкой осевой регулировки корпус 4 (с гайками 2 и 3) свинчивают на специальную втулку 5 надетую на хвостовик винта 1. Затем выводят зубчатые венцы обеих гаек из зацепления с корпусом и поворачивают гайки на одно и то же число зубьев в одну сторону. Неодинаковые углы поворота гаек обусловливают осевое сближение профилей их резьбы. В отрегулированной винтовой паре проверяют момент холостого хода и осевую жесткость. Для нормальной работы винтовой пары момент холостого хода должен быть минимальным а осевая жесткость максимальной. Увеличение осевой жесткости путем увеличения предварительного натяга в передаче приводит к росту момента холостого хода. Кроме того чрезмерный предварительный натяг может снизить долговечность винтовой пары. Высокая осевая жесткость ходовых винтов обеспечивается также жесткой конструкцией их опор. На рисунке 2.2 представлены опоры (с предварительным натягом) ходового винта сопряженного с гайкой привода продольного перемещения.
Рисунок 2.2 Опоры (с предварительным натягом) ходового винта .
В обеих опорах используют комбинированный подшипник совмещающий в себе функции игольчатого радиального и двустороннего упорного роликового подшипников. Комбинированный подшипник состоит из опорных колец 2 и 5 роликов 3 и 7 в пластмассовых сепараторах наружной обоймы 6 и иголок 5 в стальном сепараторе. В осевом направлении подшипник сдвоен. При создании в опоре натяга гайкой 1 невозможно превысить предельно допустимый натяг обеспеченный заводом-изготовителем так как осевая нагрузка воспринимается кольцом 2 роликами Зу обоймой 4 роликами 7 кольцом 8 промежуточной втулкой 9 опорным буртом винта и одновременно внутренней обоймой б ограничивающей сближение колец 2 и 8. Смазочный материал подается в опору через отверстие в обойме 4. Дополнительная особенность данной конструкции состоит в том что затягивание гайки 11 при отпущенной гайке 10 приводит к растяжению ходового винта. Такое растяжение используют для выпрямления оси винта чтобы ликвидировать провисание винта под действием сил тяжести и тем самым уменьшить его радиальное биение. При этом повышается осевая жесткость винта.
Схемы возможных приводов подач и их характеристики.
Приводами подачи с бесступенчатым регулированием оснащают станки с числовым программным управлением гибкие производственные модули станки с адаптивным управлением. Приводы должны обеспечивать широкий диапазон режимов обработки максимальную производительность высокую точность позиционирования исполнительных органов.
Для роста производительности станка предусматривают скорость быстрого хода исполнительных узлов 15 ммин и более а в легких токарных и сверлильных станках с малыми ходами – высокое быстродействие привода (время разгона до максимальной скорости не превышает 02 с).
Благодаря регулированию электродвигателя и упрощению механической части снижается нагрузка на двигатель повышается КПД привода снижается его момент инерции повышается точность исполнения команд. Поскольку доля силы резания в общей нагрузке на привод подачи значительна и в процессе обработки сила резания изменяется в широком диапазоне требования к статической и динамической жесткости приводов подач станков с ЧПУ намного выше чем к приводам подач традиционных станков.
Схемы приводов подач с бесступенчатым регулированием:
) Используются регулируемые высокомоментные вентильные (синхронные) или асинхронные. Соединительно-предохранительная муфта допускает наличие смещения оси двигателя относительно оси ходового винта. Предохранительная часть муфты защищает привод от поломок в аварийной ситуации. Датчик обратной связи производит отсчет перемещений. Круговой измерительный преобразователь пути устанавливают на ходовой винт или вал двигателя. В этом случае тяговый механизм привода подачи не охвачен обратной связью и его погрешности переносятся на обрабатываемую деталь.
) В следящих приводах с замкнутым контуром обратной связи линейный измерительный преобразователь устанавливают на столе станка. Эти приводы характеризуются высокой точностью и пригодны для прецизионных станков.
) В конструктивных целях и в целях повышения момента на ходовом винте применяют зубчатый редуктор.
) Редуктор выполнен в виде зубчато- ременной передачи на шкив устанавливается предохранительная муфта
Рассмотрим ряд комплектующих по приводам подач различных фирм
Рисунок 2.3 – Шариковые направляющие фирмы Rexroth.
Шариковые направляющие Star разработаны главным образом для станочного оборудования и промышленных роботов для которых требуются компактные направляющие на шариках с различными классами точности большой нагружаемостью и высокой жесткостью.
Шины и каретки в местах работы шариков выполняются с особой точностью что обеспечивает взаимозаменяемость отдельных элементов. Это же позволяет комбинировать элементы в пределах одного класса точности. Каждый элемент может доставляться и храниться отдельно
Рисунок 2.4 – Шариковые направляющие фирмы ТНК.
Рисунок 2.5 – Роликовые направляющие ТНК.
Устройство для очистки шинной направляющей
Предлагаемое устройство для закрепления на совершающей возвратно - поступательное движение части станка служит для сброса находящихся на направляющей стружки и пыли. Оно имеет наружный листовой скребок закрепленный на нем пластмассовый скребок с губкой и расположенную за ними присасывающую пластину состоящие из войлока или пенопласта. Все эти элементы расположены или в общем корпусе с выемками для приема смазочной жидкости для планки. Благодаря этому устройство работает с малым трением (рисунок 2.6).
Рисунок 2.6 – Схема установки скребка
Так же на каждой шине возможна установка гофрированных рукавов монтаж которых наглядно показан на рисунке 2.7. Термостойкий гофрированный рукав выполненный из ткани с двусторонней металлизацией не горит и не воспламеняется стойкий при попадании искр капель сварки или горячей стружки.
Рисунок 2.7 – Схема монтажа защиты
В приводах линейных перемещений используются торцесмазывающие узлы.
Рисунок 2.8 -Торцесмазывающие узлы KSF.
Их преимущества при монтаже и эксплуатации:
- наработка до 10 000 Км
- требуется только первичная смазка каретки
- смазочные узлы на двух сторонах каретки
- очень малые потери смазки
- уменьшенная потребность в смазке
- отсутствие смазочных трубопроводов
- рабочая температура до 60.
Для первичного заполнения смазочного узла рекомендуется масло: МOBIL SНС 639 (вязкость 1000 mm2s при 40 °С).
Заполнение кареток осуществляется -консистентную смазок К2К по DIN 51825.
После наработки смазочный узел необходимо проверить. При наработке (100000 км) самое позднее после 3-х лет работы рекомендуется сменить смазочный узел и перед монтажом нового смазочного узла заполнить каретку смазкой. При чистых условиях работы смазка в каретку может подаваться в отверстие в торце через смазочный узел. Смазочные узлы могут периодически дозаполняться маслом.
Из широкой номенклатуры видов шариковинтовых механизмов в данной курсовой работе будем использовать механизмы Star Rexroth.
Преимущества шариковинтовых приводов по сравнению с приводом с трапецеидальной резьбой:
- коэффициент полезного действия не превышающий у трапецеидальной резьбы 50% у шариковинтового привода достигает 98%;
- существенно больший ресурс благодаря отсутствию трения скольжения;
- малые потери мощности;
- отсутствие схватывания резьбы и движения рывками;
- точное позиционирование;
- большие рабочие скорости;
Рисунок 2.9 – Типовые конструкции шарико-винтовых передач предлагаемых фирмой M б-OMB10 в- г-OMB25 OMB30 д- е-OMB50
Рисунок 2.10 – Шариковинтовая пара
Рисунок 2.11– Шариковинтовая пара фирмы THK
Рисунок 2.12– Шарико – винтовые приводы Star.
Широкое применение нашли линейные измерительные системы. Считывающий датчик устанавливается на подвижной каретке на боковой поверхности шины наносится светочувствительная полоса Точность измерения до 0025мкм.
Рис. 2.13– Линейная измерительная система фирмы Star
2 Предварительный расчет привода продольной подачи
Передача винт-гайка качения обладает свойствами позволяющими применять ее как в приводах подач без отсчета перемещений (универсальных станков силовых столов агрегатных станков) так и в приводах подач и позиционирования станков с ЧПУ. Механизмы ВГК также используют в приводах подач столов суппортов траверс почти всех станков.
Для передачи характерны высокий КПД (0.8 – 0.9) небольшое различие между силами трения движения и покоя незначительное влияние частоты вращения винта на силу трения в механизме полное отсутствие осевого зазора. Недостатками являются высокая стоимость пониженное демпфирование отсутствие самоторможения.
В соответствии с DIN 69 051 часть1 шариковинтовой привод определяется как: винтовой приводной механизм с шариками работающими в режиме качения. Он предназначен для преобразования вращательного движения в поступательное или наоборот.
Критерии выбора шариковинтовых приводов
Для расчета шариковинтового привода существенны следующие исходные данные:
-требования к точности(отклонения хода);
-предельная скорость вращения;
-продольная устойчивость;
-коэффициент скорости вращения.
Чтобы получить конструктивно и экономически оптимальное решение необходимо учитывать следующее:
шаг является решающим фактором для допустимой нагрузки (определяй также максимальным диаметром шариков);
при расчете необходимо принимать не крайние а средние значения величины нагрузки и скорости вращения.
2.1 Выбор шариковинтовой пары
Ресурс машины при длительности включения шариковинтового привода 60% должен составлять 40000 часов. При изменяющихся режимах работы (переменные скорость вращения и нагрузка) ресурс рассчитывается на основе средних значений Fm и nm
где Fam-средняя величина нагрузки при переменных оборотахН;
nm-средняя скорость вращениямин-1;
q-общая длительность работ.%.
Сверление F1=5500H q1=40% n1=4об.мин.
Точение чистовое F2=1500H q2=30% n2=20об.мин.
Холостой ход F3=20H q3=20% n3=3000об.мин.
Режим разгона F4=5020H q4=10% n4=3000об.мин.
Тяговая сила при движении на быстром ходу :
где Т0 – сила трения при движении Н;
n – число граней направляющих; n=4.
По [1] начальная сила трения на одной грани примерно равна Т0=4 5Н;
Тяговая сила при разгоне:
где-m-масса стола кг; m=2000 кг.
а - ускорение стола при разгоне от 0 до максимальной величины рабочей подачи мс2:
где – V- максимальная скорость быстрого хода мс; V =30000мммин.
t – время изменения подачи от 0 до максимума с; t=02 с.
Рассчитаем среднюю скорость вращения:
Рассчитаем среднюю нагрузку при переменных нагрузке и скорости вращения:
Найдем требуемый ресурс L по следующей зависимости:
где Lh –ресурс в часах
Lh=ресурс машины * длительность включения привода100 (2.7)
Lh=40000*60100=24000ч.
L=24000*908*60=1307520000 оборотов.
Рассчитаем допустимую динамическую нагрузку С по следующей зависимости:
По полученным данным подбираем передачу винт-гайка качения фирмы Re динамическая грузоподъёмность . Фланцевая двойная гайка.
2.3 Предварительный выбор электродвигателя
При повторно–коротковременном режиме двигатель выбирают с учетом продолжительности включения ( ПВ ) то есть по моменту:
Исходя из выше приведённых расчётов подбираем синхронный серводвигатель фирмы SIEMENS серии 1FT5074-1AF71. Основные параметры этого двигателя приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1. Конфигурация двигателя 1FT5074-1AF71
Статический момент M0 Н·м
Максимальный момент Mм Н·м
Момент инерции ротора (без тормоза) J 10-4 кг·м2
Максимальная частота вращения мин-1
Трехфазные серводвигатели обеспечивают почти постоянный момент вращения и постоянную допустимую нагрузку во всем диапазоне регулирования частоты вращения.
Двигатель фланцевого исполнения. В данном исполнении предусмотрен тахогенератор датчик положения ротора. Вал двигателя гладкий.
3 Предварительный расчет привода поперечной подачи
3.1 Выбор шариковинтовой пары
Ресурс машины при длительности включения шариковинтового привода 60% должен составлять 40000 часов. При изменяющихся режимах работы (переменные скорость вращения и нагрузка) ресурс рассчитывается на основе средних значений Fm и nm зависимость (2.1) и (2.2).
Режим разгона F4=3770H q4=10% n4=3000об.мин.
Тяговая сила при движении на рабочем ходу :Q=6500Н.
Тяговая сила при движении на быстром ходу находиться из зависимости (2.3)
Начальная сила трения на одной грани примерно равна Т0=4 5 Н;
Тяговая сила при разгоне из зависимости (2.4)
Масса шпиндельной бабки m=1500 кг.
Из формулы (2.5) находим ускорение
Максимальная скорость быстрого хода V =30000мммин.
Время изменения подачи от 0 до максимума t=02 с.
Найдем требуемый ресурс L по зависимости (2.6)
L=24000*900*60=130*107оборотов
Рассчитаем допустимую динамическую нагрузку С по зависимости (2.8)
По полученным данным подбираем передачу винт-гайка качения фирмы Re динамическая грузоподъёмность . Фланцевая одинарная гайка.
3.2 Определение вращающего момента на ходовом винте
Вращающий момент на валу определяется по зависимости(2.9):
Коэффициент полезного действия винтовой передачи ринимаем В=08 тогда
3.3 Определение частоты вращения ходового винта при быстрых перемещениях
Частоту вращения ходового винта на быстром ходу определяем по зависимости (2.10)
Скорость быстрого хода суппорта V=30000мммин.
3.4 Предварительный выбор электродвигателя
При повторно–коротковременном режиме двигатель выбирают с учетом продолжительности включения( ПВ ) то есть по моменту:
Исходя из выше приведённых расчётов подбираем синхронный серводвигатель фирмы SIEMENS серии 1FT5074-1AF71. Основные параметры этого двигателя приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2. Конфигурация двигателя 1FT5074-1AF71
4 Уточненный расчет привода подачи
4.1 Проверка правильности выбора электродвигателя (продольный привод)
Определение предельных значений скорости вращения ротора двигателя.
Скорость движения рабочего органа станка v (мммин) равна скорости минутной подачи. Передаточное отношение редуктора i определяется как отношение частоты вращения его выходного вала nв к частоте вращения и вала двигателя. Когда конечным звеном привода служит передача винт—гайка с шагом р частота вращения вала двигателя определяется по зависимости.
Частоту вращения ходового винта на быстром ходу определяем по зависимости (2.10):
где m – масса исполнительного органа станка (вместе с заготовкой)кг;
i – передаточное отношение цепи передач(отсутствует).
Iп = = 50.7·10-4 кг·м2.
Для определения момента инерции ходового винта воспользуемся данными приведенными в каталоге Rexroth: момент инерции обкатанного прецизионного вала 40х10Rх6 JS=13.53 кгсм2м.
Следовательно Iв=13.53·10-4 ·1.36м=18.4·10-4 кг·м2.
Момент инерции предохранительно-соединительной муфты Iм=19.71·10-4 кг·м2.
Окончательно приведенный к валу двигателя момент инерции механической части привода
I = (36.7+50.7+18.4+19.71)*10-4 = 125.5·10-4 кг·м2.
4.2 Определим статический момент привода.
Составляющими приведенного к валу двигателя момента статического сопротивления Мс являются: момент Мр от силы резания момент МG от силы тяжести узлов перемещаемых в вертикальной плоскости момент Мт от силы трения в механизмах привода.
где МР – момент от тягового усилия Н·м;
МG – момент от силы тяжести узлов Н·м;
МТ.В. – момент от силы трения в направляющих Н·м;
МТ.Н. – момент от силы трения в винтовом механизме Н·м;
МТ.П. – момент от силы трения в опорах ходового винта Н·м.
Определяем составляющие приведенного к валу двигателя момента статического сопротивления:
где Pz– тяговая сила Н);
р – шаг винтовой передачи м;
в – КПД винтовой передачи качения.
где G – вес стола Н;
где Fт.н. – сила трения в направляющих Н.
Fт.н = 20009810002 =39.24Н.
Тогда Мт.н.==007 Н·м.
Момент в винтовом механизме:
где Мх.х. – момент холостого хода шариковинтового механизма Н·м.
Мх.х.= 05·РНI·kZ·Z1·u·dk[sin(+φ)- sin(-φ)] (2.17)
где РНI – сила натяга приходящаяся на один шарик Н;
Z1 – число рабочих шариков в одном винте гайки;
kZ – коэффициент учитывающий погрешность изготовления шариковинтового механизма kZ = 08 09;
u – число рабочих витков гайки;
dк – диаметр цилиндра на котором находятся точки контакта шариков с винтом м;
– угол подъема винтовой канавки на ходовом винте град;
φ – приведенный угол трения град.
Все перечисленные параметры берутся из каталога.
Мх.х.=05·350·085·38·4·0045·[s
Приведенный к валу двигателя момент трения в опорах ходового винта:
где – условный коэффициент трения =0003 0004 м;
dм – средний диаметр подшипника м;
k – коэффициент учитывающий конструкцию опор ходового винта k=5.
Мс =14.05 +26+ 0.07+9.58+2.66=52.36 Н·м.
Определим статический момент привода при установившемся движении рабочего органа на быстром ходу:
Мс= МG+Мт.н.+Мт.в.+Мт.п. (2.19)
Мс=26+007+9.58+2.66=38.31 Н·м
при обработке резанием
Выбор двигателя по статическому моменту привода:
Т.к. привод работает в повторно-кратковременном режиме с продолжительностью включения ПВ 60% то двигатель выбираем по моменту МСпв:
МСпв = МС·=38.31·=22.98 Н·м
Проверяем подходит ли двигатель для привода по выполнению двух условий:
)25 Н·м ≥ 14.9 Н·м при 3000обмин.
Оба условия выполняются.
4.3 Расчет передачи винт-гайка качения
4.3.1 Расчет винта на устойчивость по критической осевой силе
Расчет ведется по рекомендациям “Rexroth”[8].
Рисунок 2.14 Расчетная схема для определения длины ходового винта
Найдем расчетную длину не опорной части ходового винта:
L = lu + lk + 2×lп (2.20)
L=1200+140+2*20=1380 мм.
Длина винта шариковинтовой пары между опорными шейками ограничивается критической осевой силой:
где Fкр – критическая осевая сила кН;
fFK - коэффициент вида установки fFK =40.6.
g– коэффициент запаса g ³ 2.
Определяем допустимую рабочую нагрузку:
Из расчета видно что значение критической осевой силы Fкр для винта диаметром 40мм с числом рабочих контуров 4 составляет 13.9 кН что больше чем максимальное тяговое усилие.
Условие устойчивости выполняется.
4.3.2 Расчет винта на устойчивость по критической частоте вращения
В моменты быстрых перемещений рабочего органа станка когда винт вращается с высокой частотой центробежные силы могут вызвать потерю его устойчивости что проявляется в наступлении вибраций. Расчет ведется по рекомендациям “Rexroth”[8]
Критическая частота вращения винта:
где d – внутренний диаметр резьбы винта мм;
fnk=27.4– коэффициент вида установки;
L – расстояние между опорами винта мм.
Расстояние между опорами L=1380 мм d=33.8 мм..
Определяем допустимую рабочую скорость вращения:
Максимальная частота вращения вала двигателя nMAX=3000 обмин.
00 обмин nк=4863 обмин.
Следовательно условие выполняется.
4.4 Расчет предохранительно-соединительной муфты
В качестве предохранительного устройства используем в целях предохранения двигателя от сгорания при превышении критического момента а также для устранения возможных перекосов при установке двигателя шариковую комбинированную предохранительно-соединительную муфту фирмы «Mayr» (рисунок 2.15).
Рисунок 2.15- Предохранительно- соединительной муфты «Mayr»
Расчет муфты ведем по методике изложенной в каталоге «Mayr».
Определяем момент необходимый для предварительного сцепления:
где МН – номинальный момент на двигателе Н·м.
Показатель подачи перемещающегося узла:
где р – шаг винта мм
n2 – частота вращения винта обмин.
Угловая скорость вала двигателя и винта рассчитаем по формуле:
где n – частота вращения обмин.
Момент инерции сведенный к винту передачи:
где m – масса перемещающихся узлов кг.
Расход энергии без муфты.
Ig = IM+IS+IZ1+IL (2.26)
где Ig – момент инерции механической части привода без муфты кг·м2;
IМ - приведенный момент инерции двигателя IМ= 36.7·10-4 кг·м2;
IS - приведенный к валу двигателя момент инерции ходового винта IS =18.4·10-4 кг·м2;
IZ1 - приведенный к валу двигателя момент инерции шкива;
Ig =(36.7+18.4+50.7)·10-4 = 105.8·10-4 кг·м2.
Wg=0.5*105.8·10-4 *3142=521Дж .
Расход энергии c муфтой:
I2 = IN+IS+IZ1+IL (2.28)
где IN- приведенный к валу двигателя момент инерции полумуфты IN =11.7·10-4 кг·м2.
I2 =(117+18.4+50.7)·10-4 = 80.8·10-4 кг·м2.
Освобожденная энергия:
Требуемый момент разъединения в фазе ускорения:
где MB – максимальный момент на двигателе MB =32 Н·м;
- приведенный момент инерции при разгоне .
Тогда=48.4·10-4 кг·м2.
Настраиваемый предельный момент:
Разъединяющий момент МА = 20.1 Н·м меньше чем настраиваемый предельный момент =35.7 Н·м следовательно условие выполняется.
4.5 Расчет осевой жесткости привода
Данный расчет проводим по каталогу “Rexroth”[8].
Жесткость шариковинтового привода зависит от многих входящих в него деталей в т.ч. опор деталей крепления корпусов гаек и т.д.
Суммарная осевая жесткость Rtotшариковинтового привода:
Суммарная осевая жесткость Rtot определяется жесткостью опоры RAL вала RS и гайки Rnu.
Жесткость опор RAL=1300 Нмкм. Жесткость подшипника указывается в каталогах изготовителя [8].
Жесткость Rnu =530 Нмкм в месте установки гайки .Жесткость определяем по соответствующим таблицам [8].
Жесткость вала RS =211 Нмкм. Жесткость определяем по соответствующим таблицам [8].
С учетом того что жесткость вала зависит от типа опор ее можно определить по формуле:
В этом случае минимальная жесткость вала RSmin наблюдается на его середине (Is = IS2). Она равна:
где Rs-жесткость вала
Is - расстояние от опоры до опоры Is =1380 мм.;
Тогда Суммарная осевая жесткость Rtot :
5.1 Проверка правильности выбора электродвигателя (поперечный привод)
Найдем частоту вращения на быстром ходу:
Определяем приведенный к валу двигателя момент инерции механической части привода по формуле (2.11):
Момент инерции ротора выбранного ранее двигателя Iд = 36.7*10-4 кг·м2.
Определяем приведенную к валу двигателя массу поступательно перемещающихся частей:
Масса исполнительного органа станка m=1500 кг;
Iп = = 3803·10-4 кг·м2.
Для определения момента инерции ходового винта воспользуемся данными приведенными в каталоге Rexroth: момент инерции обкатанного прецизионного вала 32х10R=6.4·10-4 кгсм2м.
Следовательно Iв=6.4·10-4 ·0.41м=2.624·10-4 кг·м2.
I = (36.7+38.03+2.62+19.71)*10-4 = 97.06·10-4 кг·м2.
5.2Определим статический момент привода.
где Pz– тяговая сила Н
Fт.н.= m gf = 15009810002 =2943Н.
Тогда Мт.н.==0051 Н·м.
Мх.х.= 05·РНI·kZ·Z1·u·dk[sin(+φ)- sin(-φ)] (2.36)
kZ – коэффициент учитывающий погрешность изготовления шарико- винтового механизма kZ = 08 09;
Все перечисленные параметры берутсся из каталога [8].
Мх.х.=05·110·085·26·4·0045·[s
Мс =12.18+24.5+2.05+0.051+1347=52.25Н·м.
Мс= МG+Мт.н.+Мт.в.+Мт.п.
Мс=24.5+2.05+0.051+1347=40.07Н·м
МСпв = МС·=40.07·=24.04 Н·м.
)25 Н·м ≥ 8.9 Н·м при 3000обмин.
5.3 Расчет передачи винт-гайка качения
5.3.1 Расчет винта на устойчивость по критической осевой силе
Расчет ведется по рекомендациям “Rexroth” [8]
Длина винта шариковинтовой пары между опорными шейками ограничивается критической осевой силой которая находиться из условия (2.21):
Неопорная длина винта
Коэффициент вида установки fFK =204.
Коэффициент запаса g ³ 2.
Из расчета видно что значение критической осевой силы Fкр для винта диаметром 32мм с числом рабочих контуров 4 составляет 56кН что больше чем максимальное тяговое усилие.
5.3.2 Расчет винта на устойчивость по критической частоте вращения
Критическая частота вращения винта находиться из
fnk=18.9– коэффициент вида установки;
l – расстояние между опорами винта мм.
Расстояние между опорами l=410 мм d=27.9мм..
5.4 Расчет предохранительно-соединительной муфты
В качестве предохранительного устройства используем в целях предохранения двигателя от сгорания при превышении критического момента а также для устранения возможных перекосов при установке двигателя шариковую комбинированную предохранительно-соединительную муфту фирмы «Mayr» .
Расчет муфты ведем по методике изложенной в пункте 2.4.3.
Угловая скорость вала двигателя и винта:
Момент инерции механической части привода без муфты кг·м2;
IS - приведенный к валу двигателя момент инерции ходового винта IS = 676·10-4 кг·м2.
Ig =(38.03+36.7+6.76)·10-4 = 81.5·10-4 кг·м2.
IN- приведенный к валу двигателя момент инерции полумуфты IN =11.7·10-4 кг·м2.
I2 =(117+6.76+38.03)·10-4 = 56.5·10-4 кг·м2.
Максимальный момент на двигателе MB =34.0Н·м;
Приведенный момент инерции при разгоне .
Разъединяющий момент МА = 18.31 Н·м меньше чем настраиваемый предельный момент =35.7 Н·м следовательно условие выполняется.
5.5 Расчет осевой жесткости привода
Жесткость опор RAL=650 Нмкм. Жесткость подшипника указывается в каталогах изготовителя [8].
Жесткость Rnu =500 Нмкм в месте установки гайки .Жесткость определяем по соответствующим таблицам [8].
Жесткость вала RS =141 Нмкм. Жесткость определяем по соответствующим таблицам [8].
Is - расстояние от опоры до опоры Is =410 мм.;
Тогда Суммарная осевая жесткость Rtot =227.3Нмкм.

icon Раздел 3.doc

3 ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ НАПРАВЛЯЮЩИХ
1 Выбор типа и размеров направляющих
Для направляющих качения характерны низкая сила трения (10..40 Н) и ее независимость от скорости рабочего органа благодаря чему достигаются равномерность медленных движений снижение мощности привода подачи и высокая точность позиционирования. Для направляющих качания характерна высокая долговечность т.к. при хорошей защите их износ на порядок ниже чем износ направляющих полужидкостного трения.
Конструкции направляющих подвижных узлов в многооперационных станках отличаются большим разнообразием. Требования к направляющим определяются необходимостью повышения производительности станка и точности обработки обусловленного повышением и улучшением следующих параметров:
) точности перемещения подвижного узла по заданной программой траектории и выхода в требуемую координату;
) плавности перемещения особенно при малых подачах;
) жесткости в том числе и динамической;
) демпфирующей способности беззазорности и удобства регулировки;
) износостойкости и долговечности;
) простоты изготовления и обслуживания.
При использовании направляющих качения с малыми коэффициентами трения покоя и движения (не более 0.005 — 0.01) обеспечивается высокая точность перемещения и равномерность подачи и следовательно высокая точность и повторяемость выхода на требуемую координату что позволяет снизить мощность привода подачи. Улучшение большинства параметров точности станка достигается за счет повышения точности формы направляющих.
В приводе поперечной подачи используем направляющие SТAR фирмы «Rexroth» эти направляющие разработаны главным образом для станочного оборудования и промышленных роботов. Компактные механизмы допускают высокие нагрузки во всех основных направлениях. Шины и каретки в местах работы шариков выполняются с особой точностью что обеспечивает полную взаимозаменяемость отдельных элементов. На шинах в качестве упорной могут использоваться обе ее стороны.
По каталогу «Rexroth» выбираем каретки и шины в зависимости от нагрузки. Для продольного привода принимает каретки стандартной ширины и шины типоразмера 45 со следующими характеристиками:
- допустимая статическая нагрузка С0 = 128.5 кН
- допустимая динамическая нагрузка С = 90.4 кН
- допустимые моменты ;
Для поперечного привода принимает каретки стандартной ширины и шины типоразмера 35 со следующими характеристиками:
- допустимая статическая нагрузка С0 = 81.0кН;
- допустимая динамическая нагрузка С = 55.6 кН;
Рисунок 3.1 Шариковые направляющие Star фирмы «Rexroth».
2 Определение нагрузок наиболее опасных для направляющих (продольный привод)
Из каталога [9] определяем наиболее опасные нагрузки действующие на направляющие.
Статическая эквивалентная нагрузка.
При комбинированной внешней статической нагрузке - вертикальной и горизонтальной в сочетании с крутящим моментом статическая эквивалентная нагрузка F0-рассчитывается по следующей зависимости:
Рисунок 3.2 -Нагрузки действующие на направляющие.
Статическая эквивалентная нагрузке F0 не должна быть больше статической допустимой нагрузки С0
Внешняя нагрузка действующая под любым углом может быть разложена на составляющие Ру и Рн .
Находим составляющие :
По условию курсового проекта нам известно тяговое усилие Q=7500 Н. Найдем FVFHPZPX.
Q= PX+f(PZ+G)+R (3.2)
где. PZ- сила резания;
PX - осевая составляющая сила резания PX= PZ(03..04);
G - сила тяжести от веса стола G=19620 Н;
R - суммарная сила сопротивления уплотнений R=20 Н;
f-коэффициент трения качения f=0.003..0.004 см.
Из формулы (4.2) выразим PZ:
Находим FY FX. Все рекомендации по зависимостям сил от PZ использованы по рекомендациям [1]:
PY= (04..05)PZ=8300 Н.
FX =(03..04)PZ=6450 Н.
Из формулы (3.1) видно что нам неизвестен момент М0 от сил PZ PX. Поэтому определим его исходя из расчетной схемы.
Составим расчетную схему действия сил резания (см.рис.3.3)
Рисунок 3.3- Расчетная схему действия сил резания.
Найдем вертикальную и горизонтальную составляющие статической нагрузки проектируя силы на соответствующие направления:
Необходимо так же учесть то что стол устанавливается на четыре танкетки. Следовательно при расчете эквивалентной нагрузки на одну танкетку данные значения сил FH FV делим на четыре.
Составим уравнение моментов относительно точки О.
Т.к. данный момент воспринимают четыре каретки то полученный момент разделим на количество кареток:
Находим статическую эквивалентную нагрузку из формулы (3.1):
705 128500 условие выполняется.
Расчет номинального ресурса.
Ресурс определяется как расчетная длительность работы при 90 % вероятности сохранения работоспособности у отдельной опоры качения или у группы одинаковых опор работающих в одинаковых условиях при общеприменяемых сегодня материалах нормальном качестве изготовления и при нормальных эксплуатации.
Номинальный ресурс при постоянной скорости определяется по формуле:
где L - номинальный ресурс (м)
C=128500 H - динамическая допустимая нагрузка
F0=34705 H - эквивалентная нагрузка.
3 Определение нагрузок наиболее опасных для направляющих (поперечный привод)
Расчет ведем аналогично как и продольного привода.
Статическая эквивалентная нагрузка рассчитывается по зависимости (3.1):
По условию курсового проекта нам известно тяговое усилие Q=6500 Н. Найдем FVFHPZPX из зависимости (3.2).
G - сила тяжести от веса стола G=14715Н;
PY= (04..05)PZ=7100 Н.
FX =(03..04)PZ=5500 Н.
Составим расчетную схему действия сил резания (см.рис.3.5)
Рисунок 3.4- Расчетная схему действия сил резания.
400 81000 условие выполняется.
C=81000 H - динамическая допустимая нагрузка
F0=32400 H - эквивалентная нагрузка.
4 Расчет направляющих на жесткость.
Расчет проводим согласно рекомендациям Rexroth [9]:
Рисунок 3.5- Диаграмм для определения жесткости.
Нагрузка сбоку (горизонтальная)
где Fh – осевая сила Fh=18320;
h – осевое смещение каретки h =18мкм.
Тогда допустимая жесткость Нмкм.
Нагрузка вниз (вертикальная):
где Fv – вертикальная сила Fv=27920;
v – смещение каретки v=25 мкм.
Осевая сила Fh=5500;
Осевое смещение каретки h =9мкм.
5 Обоснование технических требований
Для точного взаимного положения рабочих органов в процессе обработки для обеспечения требуемых режимов работы привода для обеспечения работоспособности на протяжении всего срока эксплуатации станка к приводу подач могут предъявляться некоторые технические требования.
Требования к установке и базирования направляющих качения:
-перед установкой линейных направляющих устранить заусенцы следы ударов и пыль с поверхности монтажа;
-устанавливать рельс линейных направляющих на поверхность монтажа следует маркированной стороной в виде прямой линии к боковой поверхности базирования;
-винты предварительно затягивают таким образом чтобы рельс плотно был установлен на поверхность монтажа;
-крепежные винты рельса затягивать с крутящим моментом 120Нм;
-начиная с середины рельса затяжку винтов выполнить по очереди в сторону обоих концов;
-осторожно установить платформу на блоки линейных направляющих и предварительно затянуть винты;
-планками прижать блоки к боковой поверхности базирования; несколько раз переместить платформу по направляющим на полный ход; после сборки платформа должна перемещаться от руки плавно и без заеданий;
-осевой люфт в парк винт – гайка качения не более 0.005мм;
Требования которые характеризуют точность положения рабочего органа относительно других:
-допуск к плоскосности рабочей поверхности платформы 0.012мм;
-выпуклость не допускается;
-допуск параллельности рабочей поверхности платформы и основанию его направляющей плиты в продольном и поперечном направлении 0.015мм;
-допуск прямолинейности перемещения шпиндельной бабки в двух направлениях 0.01мм;
-допуск параллельности оси винта относительно базирующих поверхностей направляющих не более 0.016.
6 Разработка смазочной системы
6.1Шариковинтовой механизм.
Для шариковинтовых приводов применимы рекомендации относящиеся к подшипникам. Однако необходимо учитывать больший расход смазки чем у подшипников что связано с движением шариков вдоль оси вала.
Большое значение в работе шариковинтового привода имеет температура т.к. температурные линейные деформации влияют на точность.
Существенным преимуществом использования масла по сравнению с консистентными смазками является малый нагрев шариковинтовых приводов особенно при больших скоростях вращения.
В принципе применимы все минеральные масла используемые для подшипников. В практике находят применение масла с вязкостью от ISO VG 68 до ISO VG 460. В общем случае в особенности при медленном движении используются масла с большей вязкостью (например ISO VG 460). С минимальным количеством масла указанном в соседней таблице привод может работать до 10 часов.
Использование консистентных смазок
Использование консистентных смазок удобно тем что повторное заполнение смазкой требуется после значительной наработки. Это значит что в ряде случаев отпадает необходимость в оборудовании для смазки. Количество вносимой консистентной смазки должно быть таким чтобы внутренние пустоты были заполнены примерно наполовину. Применимы все высококачественные консистентные смазки используемые для подшипников качения. Выполняйте указания изготовителей смазок!
Консистентные смазки с твердыми частицами (например с графитом или МоS2) применять нельзя.
Для достижения возможно большего интервала между смазками следует отдавать предпочтение смазкам по DIN 51825 К2К а при повышенных нагрузках — КР2К класса 2 по DIN 51818.
Данная смазка может работать в любом рабочем положении при применении стандартного уплотнения. Критическими условиями для этой смазки являются:
- темп гайкидлит – 600C.
Перед запуском в работу гайка должна быть заполнена смазкой через специальное отверстие в количестве 1.4 г.
Смазку необходимо менять через 50 млн. оборотов или через 250 км пройденного пути.
Подшипники для шариковинтовых приводов заполняются консистентной смазкой на предприятии-изготовителе. Однако нужно следить чтобы из-за повышения температуры смазка не вытекла из подшипника. Не следует допускать повышения температуры выше 50 °С.
Радиально-упорные подшипники типов LGF LGN смазываются для длительной эксплуатации консистентными смазками КРЕ2К по DIN 51825.Следовательно и для всех подшипниковых опор используется консистентная смазка КРЕ2К по DIN 51825.
6.3 Линейные направляющие.
В продольном приводе подач используется направляющие Star фирмы «Rexroth». Типоразмер 35–Каретки 1824 (каретки класса точности Н-люфт и натяг 0.03 С)
Заполнение кареток осуществляется -консистентной смазкой: К2К по DIN 51825 или КР2К по DIN51818 ( при повышенных нагрузках).
Перед запуском в работу необходимо провести базовую смазку. Первичную смазку проводят количеством масла в 3 раза превышающем номинальное. Для типоразмера 35 при нормальных условиях работы (нагрузка 003С) смазка должна производится через каждые 500 км расход консистентной смазки 07 см3. при неблагоприятных условиях как загрязненность вибрации ударные нагрузки и т.п. рекомендуется проводить смазку чаще. При нагрузках меньше указанных интервалы смазок могут быть увеличены.
Рисунок 3.6- Схема торцового смазочного узла
На рисунке 3.6 показана схема заполнения торцового смазочного узла маслом. Емкость находящаяся между уплотнениями заполняется маслом.
Рис 3.7Зависимость величины наработки от вида смазки

icon СОДЕРЖАНИЕ.DOC

Обоснование конструкции проектируемого станка и узлов
1 Назначение и технологические возможности станка
2 Анализ станков и узлов аналогичных проектируемым.
3 Патентные исследования.
4 Определение параметров технической характеристики станка.
5 Компоновка и структура станка. Кинематическая схема.
Разработка конструкции привода подач
1 Анализ вариантов привода подачи и выбор оптимального.
2 Предварительный расчет привода продольной подачи.
3 Предварительный расчет привода поперечной подачи.
4 Уточенный расчет привода подач.
Выбор конструкции направляющих.
1 Выбор типа и размеров направляющих.
2 Определение нагрузок наиболее опасных для направляющих (продольный привод).
3 Определение нагрузок наиболее опасных для направляющих (поперечный привод).
4 Расчет направляющих на жесткость.
5 Обоснование технических требований.
6 Разработка смазочной системы.
Технологическое и метрологическое обеспечение качества станка
Обеспечение основных требований к станку
1. Обеспечение требований эргономики
2. Действующие и потенциальные опасности и вредности при эксплуатации станка.
Экономическое обоснование проекта.
1 Основные показатели экономического обоснования.
2 Подготовительные расчеты.
3 Расчет полезного эффекта.
4 Расчет верхнего предела отпускной цены.
5 Расчет нижнего предела отпускной цены.
6 Коэффициент наукоемкости.
Кибернетическая часть проекта
Пояснительная записка

icon Спецификация 1.cdw

Спецификация 1.cdw
Защита телескопическая
Поперечный привод Rexroth
БНТУ.СС.01.00.000 СБ

icon Спецификация 2.cdw

Спецификация 2.cdw
Гайка двойная Rexroth
Гайка шлицевая Rexroth
Корпус для гайки Rexroth
Каретка Rexroth 1653-493-10
Подшипниковая опора SEB-L
Подшипниковая опора SEB-F
Резьбовое кольцо GR 40х1.5
Радиальный шарикоподшипник
Радиально-упорный подшипникLGN-C2557
Сильфонная муфта MAYR

icon Спецификация 3.cdw

Спецификация 3.cdw

icon 1 Продольный привод.cdw

Размеры исполнительные
остальные для справок.
Перед установкой линейных направляющих качения устранить
следы ударов и пыль с поверхности монтажа.
Осторожно положить рельс направляющих качения на поверх -
ность монтажа маркированной стороной в виде прямой линии к бо -
ковой поверхности базирования
рельс к поверхностям базирования винтами. Окончательную затяж -
ку винтов производить с середины рельса последовательно к концам
Крепёжные винты М10 направляющих качения затянуть с кру -
тящим моментом 120 Н*м.
Осторожно установить каретку на блоки направляющих качения
и предварительно плотно прижать блоки к поверхностям базирования
Несколько раз переместить платформу по направляющим на
полный ход. Платформа должна перемещаться от руки плавно и без
Допуск плоскостности рабочей поверхности платформы
2 мм. Выпуклость не допускается.
Допуск параллельности рабочей поверхности платформы к
его направляющей плиты в продольном и поперечном
Допуск прямолинейности перемещения в двух направлениях 0
Допуск постоянства положения рабочей поверхности стола при его
перемещении в продольном и поперечном направлениях 0
Допуск параллельности оси винта относительно базирующих поверхно -
стей направляющих не более 0
Осевой люфт в паре винт-гайка качения не допускается
В шарико-винтовые механизмы и направляющие качения
К2К по DIN 51825 таким образом
чтобы внутренние пустоты были заполнены
При монтаже передачи винт-гайка качения и линейныенаправляющие
качения разбирать запрещено.
При наработке ~1000 км. произвести повторное заполнение смазкой
Ьаркировать значения

icon 2 Поперечный привод.cdw

2 Поперечный привод.cdw

icon 3 Направляющие .cdw

3 Направляющие .cdw

icon 4 Направляющие.cdw

4 Направляющие.cdw

icon 5 Виды.cdw

5 Виды.cdw

icon 6 Общий вид.cdw

6 Общий вид.cdw
Технические характеристики:
Максимальный диаметр устанавливаемой заготовки
Минимальная длина заготовки трубы
Миаксимальная длина заготовки трубы
Конус для крепления инструмента в шпинделе по ГОСТ15945-70 №40
Мощность двигателя главного привода
Скорость быстрого перемещения привода подач
Пределы рабочих подач
Мощность привода подач
Технические требования:
Размеры исполнительные
остальные для справок.
Изготовление по ТУ2-024-5426-85
Перед установкой линейных направляющих качения устранить заусен-
следы ударов и пыль с поверхности монтажа.
Осторожно положить рельс направляющих качения на поверхность
монтажа маркированной стороной в виде прямой линии к боковой по-
верхности базирования
но плотно прижать рельс
к поверхностям базирования винтами. Окончательную затяжку вин-
тов производить с середины рельса последовательно к концам рель-
Покрытие: наружные поверхности станка - эмаль НЦ-256 светло-
салатная или серо-серебристая ТУ6-10-1191-81.
Маркировать обозначение.

icon 7 Экономика.cdw

7 Экономика.cdw
Годовая производительность
Коэффициент технологического
использования оборудования
Коэффициент повышения
производительности оборудования
Удельный расход электроэнергии
Сопутствующие капиталовложения
потребителя(удельные)
Текущие издержки потребителя
Отпускная цена (нижний предел)
Отпускная цена (верхний предел)
Коэффициент наукоемкости
БНТУ.СС.01.00.00 .ТЭ
Технико-экономическое
Технико-экономические показатели.

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 10 часов 17 минут
up Наверх