Кинематические схемы токарно-винторезных станков

Содержание

Введение

Общая характеристика станка

Технологические возможности станка

Способы установки заготовок на станке

Способы закрепления режущего инструмента на станке

Мерительный инструмент

Структурная схема проектируемого станка

Расчет режимов обработки

Выбор электродвигателя

Кинематический расчет привода главного движения

Выбор кинематической структуры привода

Построение структурной сетки

Построение графика частот вращения

Определение чисел зубьев зубчатых колес

Расчет элементов привода

Предварительный расчет валов

Расчет модулей зубчатых колес

Определение размеров зубчатых колес

Расчет клиноременной передачи

Проверочные расчеты

Уточненный расчет вала

Подбор подшипников качения

Проверка шлицевого соединения

Проверка прочности шпоночного соединения

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Металлорежущий станок и станочный модуль являются основой для построения современных технологических систем и производств, в том числе гибких.

Трудно представить себе более разнообразные машины по размерам, конструктивному оформлению, техническим характеристикам и принципам действия, чем металлорежущие станки. При их создании используются все достижения машино и приборостроения, электротехники и электроники, автоматики и информатики.

Постоянный поиск новых решений для достижения прецизионности, производительности, надежности, экономичности и других требований потребителей приводит к частой смене моделей станков, к непрерывному появлению конкурирующих конструкций. Преимущество получает та фирма, которая обеспечивает более высокие технические характеристики и расширяет технологические возможности станка и станочной системы, дает гарантию сохранения показателей качества станка в течение всего периода эксплуатации и в возможно более короткий срок осуществляет выпуск новой работоспособной конструкции.

Поэтому создатели новой техники должны использовать все достижения науки о станках, анализировать тенденции развития станкостроения, широко применять автоматизированные методы расчета и проектирования, владеть методологией, позволяющей принимать правильные решения для достижения поставленных целей, использовать накопленный опыт, оперативно применять справочные материалы и стандарты, находить оптимальные пути для обеспечения высших технических характеристик создаваемых моделей станков, и в первую очередь, из качества, надежности и производительности при наименьших затратах времени и рациональном использовании средств.

В данном курсовом проекте проанализированы несколько станков близких типоразмеров и приведены их технические характеристики. Рассчитаны основные технические характеристики проектируемого станка. По полученным данным определено количество и величины скоростей, подобраны числа зубьев, построен график чисел оборотов, составлена кинематическая схема привода. После всех произведенных расчетов составлена кинематическая схема проектируемого станка. На чертеже курсового проекта изображены кинематические схемы станков модели 16К20, 1А616 и проектируемого станка, а так же графики чисел оборотов вышеперечисленных станков

1. Общая характеристика станка.

1.1 Технологические возможности станка.

- токарная обработка сравнительно небольших деталей из различных материалов: продольное точение, прорезка канавок, отрезка заготовок, подрезка торцов, точение конических поверхностей, растачивание отверстий;

- сверление, рассверливание, зенкерование и разворачивание осевых отверстий;

- нарезание резцом метрической, дюймовой, модульной и питчевой резьбы;

- нарезание резьбы метчиком, плашкой.

На станке также можно производить обработку заготовок методами поверхностного пластического деформирования, такими как обкатывание, раскатывание и др.

Обработка ведется как быстрорежущими, твердосплавными инструментами, так и инструментами, оснащенными СТМ и минералокерамикой.

Станок применяется в условиях индивидуального и серийного производства.

На станке применяется следующий режущий инструмент:

1. Резцы: проходные, расточные, канавочные, отрезные, подрезные, резьбовые, фасонные и др.;

2. Осевой инструмент: сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки.

1.2 Способы установки заготовок на станке.

Установка на центрах. Применяется для валов, барабанов, цилиндров, а также для различных заготовок, закрепленных на оправках. В случае подрезания торца заготовки со стороны задней бабки используют полуцентр. Заготовки с отверстием устанавливают на центры увеличенного диаметра со срезанной вершиной конуса (грибковые центры). Применение рифленого центра позволяет полностью обработать гладкий вал по наружной поверхности и подрезать оба торца у заготовки, так как обработку ведут без поводка.

Заготовки малого диаметра устанавливают на обратные центры, используя при этом конусные фаски на наружной поверхности. Передача крутящего момента при чистовой обработке таких заготовок возможна без поводка.

Заготовки с отверстием большого диаметра устанавливают на центры с помощью пробок и крестовин. Установку на пробках выполняют с точностью 0.03 – 0.1 мм, на сварных крестовинах - с точностью 0.2 мм.

Установка в патроне и на заднем центре. Применяют в случае обработки заготовок больших диаметра и длины, при отсутствии центрового отверстия со стороны передней бабки. Точность установки в самоцентрирующихся патронах 0.05 – 0.1 мм; при использовании четырехкулачкового патрона установку выполняют с выверкой положения заготовки со стороны патрона по высоте и биения с точностью 0.05 мм.

Установка в патроне и на неподвижном люнете. Используется для обработки отверстия и торца заготовки, а также участка заготовки, расположенного между люнетом и патроном.

Установка в центрах с использованием подвижного люнета. Используют при обработке нежестких заготовок.

Установка в патронах. Используется для обработки заготовок небольшой длины. Установку в самоцентрирующихся патронах проводят без выверки с точностью 0.1 мм; в разрезной втулке или незакаленных кулачках – 0.03 мм; в четырехкулачковых патронах с выверкой по наружному диаметру и торцу – с точностью 0.05 мм.

Установка на концевых или центровых оправках. Применяется для обработки заготовок с отверстием при высоких требованиях к расположению баз и обрабатываемых поверхностей. Применяют оправки гладкие с зазором, конические, кулачковые, шариковые, роликовые самозаклинивающиеся, цанговые, с гидропластом, упругими элементами гофрированного типа, с натягом и др.

Установка на планшайбе. Применяется для обработки заготовок сложной формы (рычаги, корпусные детали).

1.3 Способы закрепления режущего инструмента на станке.

Режущий инструмент закрепляют:

- при точении, прорезке канавок, отрезке, подрезке торцов, нарезании резьбы резцом – в четырехпозиционном резцедержателе;

- при обработке осевых отверстий:

а) при сверлении, рассверливании, зенкеровании, разворачивании, нарезании резьбы метчиком – в задней бабке;

б) при растачивании: отверстий d<70, l<150, l/d<5 – резцом, закрепленном в суппорте; при d>70, l>150, l/d<5 – резцом, закрепленным в расточной оправке; при l/d>5 устанавливают дополнительную опору в шпинделе; при l/d>10 применяют расточные головки с направляющими колодками.

1.4 Мерительный инструмент.

Штангенциркули – универсальный мерительный инструмент, предназначенный для измерения наружных и внутренних диаметров, длин, толщин, глубин и т.д. позволяющий получать отсчет дробный долей миллиметра;

Микрометры. Служат для измерения наружных размеров заготовок и резьбы с точностью 0.01 мм;

Микрометрические нутромеры (штихмасы). Служат для измерения внутренних размеров заготовок точностью 0.01 мм;

Индикаторы. Предназначены для проверки на точность узлов токарного станка, установки предварительно обработанных деталей, проверки биения, овальности, конусности цилиндрических поверхностей;

Калибры – бесшкальные измерительные инструменты, используемые для ограничения отклонений размеров, формы и взаимного расположения поверхностей: калибрыпробки, калибры-скобы, конусные калибры-пробки и калибрывтулки, резьбовые калибры;

Шаблоны: резьбовые, радиусные.

Заключение.

Курсовое проектирование — важная составная часть учебного процесса. В ходе курсового проектирования студенты приобретают опыт самостоятельного решения практических задач, изучают современные конструкции технических устройств и тенденции их развития, приобретают навыки использования средств вычислительной техники при решении задач. Работа над курсовым проектом является тем процессом, который дает возможность студентам проявить свои творческие способности, интуицию и фантазию, поскольку принятие решений в проектах мало связано с применяемостью материалов и комплектующих изделий.

При выполнении курсовой работы применялись пособия по курсовому проектированию металлорежущих станков многих технических вузов России, а также материалы, выпущенные в издательстве ПГУ им. С. Торайгырова. Изложенный в них материал может быть использован при выполнении индивидуальных и комплексных, чисто учебных и реальных проектов. В пособиях даны основы конструирования главных приводов, приводов подачи, тяговых механизмов, направляющих и других механизмов и устройств современных станков и станочных комплексов.

В ходе выполнения курсового проекта была выбрана структурная схема проектируемого станка на основе станка аналога и прототипа, был проведен расчет режимов обработки на проектируемом станке, был выбран электродвигатель. Также был произведен кинематический расчет привода главного движения проектируемого станка: была выбрана кинематическая структура станка, были построены структурная сетка и график чисел оборотов и определено число зубьев зубчатых колес. Далее были проведены расчеты элементов привода и проверочные расчеты.