Курсoвoй прoект станка 6р81

Содержание

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СТАНКА

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ

2.1. Расчет режимов резания

2.2. Разработка структурной формулы

2.3. Построение и анализ структурной сетки

2.4. Выбор электродвигателя

2.4.1. Механические характеристики электродвигателя

2.5. Построение и анализ графика частот вращения

2.6. Подбор чисел зубьев

2.6.1. Проверка кинематической схемы

3. ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ

3.1. Расчет модуля передачи

3.2. Расчет зубчатых передач

3.2.1. Проверочные расчеты

3.3.Расчет валов

3.3.1. Предварительный расчет вала

3.3.2. Уточненный расчет вала

3.4. Расчет шпоночного соединения

3.5. Расчет шлицевого соединения

3.6. Расчет подшипников на долговечность

4. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ И ПРИНЦИПА РАБОТЫ МЕХАНИЗМОВ И СИСТЕМ СТАНКА

4.1. Описание конструкции шпиндельного узла

4.2.Описание конструкции системы ручного управления

4.3.Описание принципиальной электрической схемы

4.4. Описание системы смазки

5.ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ «КОЛЕСО ЗУБЧАТОЕ»

5.1. Служебное назначение детали

5.2. Выбор исходной заготовки

5.3. Выбор технологических баз

5.4. Формирование маршрута обработки детали

5.5. Расчет и назначение режимов резания

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Аннотация

Данный документ представляет собой отчет о последовательности работ, проведенных при выполнении выпускной квалификационной бакалаврской работы. В ней рассматриваются основные этапы проектирования привода главного движения горизонтально-фрезерного станка с размером стола BxL= 250х1000 модели 6Р81.

Целью работы является модернизация привода главного движения с увеличением частот вращения шпинделя до 18, и разработка технологического процесса обработки детали «Колесо зубчатое 6Р81.20.13.024»

Этапы проектирования привода главного движения включают кинематический и силовой расчет привода станка, расчет частот привода, построение графика частот вращения шпинделя, определение чисел зубьев колес, расчет валов коробки скоростей станка, выбор двигателя, а также подбор и расчет подшипников.

Пояснительная записка содержит 49 страниц. Графическая часть выполнена на 4-и листах формата А1 и одном листе А0х2.

В графическую часть курсового проекта входят:

- кинематическая схема станка;

- развертка привода главного движения;

- свертка коробки скоростей станка;

- механизм переключения частот вращения шпинделя;

- 1 лист с наладками на изготовление детали «Колесо зубчатое 6Р81.20.13.024».

Введение

Металлорежущий станок является основой для построения современных технологических систем и автоматизированных производств.

Современные металлорежущие станки обеспечивают исключительно высокую точность обработанных деталей. Ответственные поверхности наиболее важных деталей машин и приборов обрабатывают на станках с погрешностью в долях микрометров, а шероховатость поверхности при алмазном точении не превышает сотых долей микрометра. Требования к точности в машиностроении постоянно растут, и это, в свою очередь, ставит новые задачи перед прецизионным станкостроением.

При создании станков используются все достижения машино и приборостроения, электротехники и электроники, автоматики и информатики.

Поиск новых решений для достижения производительности, надежности приводит к частой смене моделей станков. Поэтому создатели новой техники должны использовать все достижения науки о станках, применять справочные материалы и стандарты для обеспечения высших технических характеристик создаваемых моделей 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.[4]

Описание конструкции и принципа работы механизмов и систем станка

4.1.Описание конструкции шпиндельного узла

Шпиндель – одна из наиболее ответственных деталей станка. Он является последним звеном коробки скоростей, несущим заготовку или инструменты. От него во многом зависит точность обработки.

Передняя шейка шпинделя установлена и вращается в двух шариковых радиально-упорных подшипниках 75, регулируемых гайкой. Задняя шейка шпинделя установлена на одном шариковом подшипнике 74. Между опорами шпинделя на конусе и шпонке установлен маховик с которым связана шестерня 35. Шкив 54 установлен на стакане 40, смонтированном на ступице шестерни 32, установленной на отдельных шарикоподшипниках 71, благодаря чему шпиндель разгружен от напряжения ремней.

Вращение шпинделю передается от коробки скоростей клиноременной передачей, которая размещается в задней полости станины под крышкой. От шкива 54, соосного со шпинделем, вращение последнему сообщается или прямым соединением их зубчатой муфты 70, или через две зубчатые передачи 3233 и 3435.

Подвеска. На хоботе станка для поддержки шпиндельных оправок можно устанавливать одну или две подвески.

Полый шпиндель смонтирован на двух шариковых радиальных упорных подшипниках, между наружными кольцами которых установлена шайба.

Предварительный натяг в подшипниках, необходимый для повышения жесткости системы, создается гайкой. Крышки закрепляют наружные кольца подшипников и одновременно служат для лабиринтного уплотнения.

4.2.Описание конструкции схемы ручного управления

Переключение блоков 48 и 49 осуществляется рукояткой 47 связанной с барабаном на котором выполнена проточка, по которой перемещаются ролики 46 связанные с вилкой 38 перемещающей блок 49 и вилкой 39 связанной с блоком 48. Фиксация происходит за счет пружины 50 которая давлением на шарик 52 упирает его в специальные пазы.

4.3.Описание принципиальной электрической схемы станка

На станке могут применяться следующие величины напряжений переменного и постоянного тока: силовая цепь 3: ~ 50, 60 Гц – 220, 380, 400, 415, 440 В;

Цепь управления ~50, 60 Гц; - 110В;

Цепь местного освещения ~50, 60 Гц – 24В (лампа EL1);

Цепь сигнальной лампы HL1 ~5В;

Цепь питания тормозной электромагнитной муфты YC5 24В.

Электрошкаф укреплен на левой стороне станины станка, его корпус соединен с основанием станков заземляющей шиной. Дверка электрошкафа закрывается поворотом рукоятки, связанной в цепях блокировки рычажком

вводного автоматического выключателя. При открытии дверки электросхема станков автоматически отключается от питающей электросети. Для осмотра и наладки электроаппаратуры под напряжением электросхема может быть подключена рукояткой при открытой дверке электрошкафа.

Подключение станка к электросети производится вводным автоматическим выключателем QF1. Выбор направления вращения шпинделя осуществляется реверсивным переключателем QF4. В случае использования в работе охлаждающей жидкости электронасос М3 подготавливается выключателем QF3, после чего он включается одновременно с электродвигателем шпинделя М2.

Включение электродвигателей привода шпинделя М1 и привода подачи М2 производится отдельными кнопками SB1 u SB2 при помощи магнитных пускателей КМ1, КМ8 и КМ2 в следующей последовательности: сначала электродвигатель М1 затем электродвигатель М2.

При неработающем электродвигателе М1 электродвигатель М2 не включается.

Кнопка SBт предназначена для кратковременного включения электродвигателя М1с целью облегчения переключения скоростей. При нажатии на кнопку SBт включаются магнитные пускатели КМ1 и КМ8 (один из них или оба вместе) по цепи SBт(811)-КТ(1110) – катушки КМ1 и КМ8. Магнитные пускатели КМ1 и КМ8 контактами (8-9) включают реле КТ, которое отключит своими контактом (1011) пускатели КМ1 и КМ8.

Таким образом, длительность работы электродвигателяМ1 не зависит от продолжительности нажатия кнопки SBт.

Остановка всех двигателей происходит как при нажатии кнопки SBс «общий стоп», так и при срабатывании кнопочного выключателя КМ5.

Торможение привода шпинделя после отключения питания электродвигателя М1 осуществляется тормозной электромагнитной муфтой. Питание к катушке муфты поступает от селенового выпрямителя

ВП по цепи: контакты магнитных пускателей КМ1 (2425) и контакт реле КТ. Время нахождения тормозной муфты под напряжением определяется настройкой реле времени КТ.

Нулевая защита электродвигателей станка обеспечивается магнитными пускателями. Защита элементов электрооборудования от повреждений в случае короткого замыкания осуществляется автоматически выключателем QF1, а так же плавкими предохранителями FU1 u FU2.

Защита электродвигателей от перегрева при длительных перегрузках обеспечивается тепловым реле КК3КК6.

Выбор технологических баз

Разработка технологического процесса начинается с поиска аналогичных технологических процессов, выбора рационального способа изготовления деталей (элементов) и сборки изделий, разработки новых технологических процессов. Принимаются решения об организации специализированных производственных участков, поточных линий, гибких автоматизированных производств, о разработке технологических планировок цехов и участков.

Составляется маршрут прохождения детали по цехам, начиная от получения заготовки и до поступления ее на центральный комплектовочный склад или в сборочный цех. Маршрут составляется на основе действующих типовых и групповых технологических процессов с учетом загрузки оборудования и объема выпуска изделий.

Технолог, разрабатывающий технологический процесс, определяет вид и способ получения заготовок, выбирает технологические базы, последовательность и содержание технологических операций. Следующий этап - нормирование технологических операций производственного процесса и определение профессий или квалификации исполнителей. Параллельно ведется работа по расчету норм расхода материальных ресурсов.

Затем составляется ведомость материальных нормативов на изделие в целом, которая передается в отдел материально-технического снабжения для обеспечения производства необходимыми материалами.

Формирование маршрута обработки детали

Технологический процесс изготовления детали «Зубчатое колесо» разработаем исходя из состава элементарных технологических операций, каждая из которых может быть получена на основе объединения типовых маршрутов обработки поверхностей заготовки, выполняемых за один или два установа.

Объединение переходов в установы и операции выполняется с учетом типовых технологических процессов изготовления деталей данного класса,

базового маршрута обработки данной детали, а также с учетом выбранных схем установки заготовки на станке и технологических возможностей выполнения нескольких переходов на оборудовании выбранного типа.

На основании объединения элементарных переходов в установы и операции формируется маршрут обработки детали, который представлен в приложениях. и в приложении к рассчетно пояснительной записке в виде маршрутной карты техпроцесса.

Заключение

В ходе выпускной квалификационной бакалаврской работы были произведены необходимые расчеты при проектировании заданного технологического металлообрабатывающего оборудования (станка); проанализированы существующие конструкции аналогичных станков и выбран из них станок-прототип. Также обосновали техническую характеристику станка; произвели кинематический расчет привода главного движения и расчет основных деталей привода; выбрали схему шпиндельного узла и произвели расчеты его основных параметров.

По расчетным данным вычертили свертку и развертку коробки скоростей, шпиндельный узел. За общий вид проектируемого станка принимается общий вид станка-прототипа.

Разработали технологический процесс изготовления детали «колесо зубчатое»; рассчитали режимы резания на каждую операцию изготовления детали «колесо зубчатое» и свели все это в технологические карты. Спроектировали наладки на токарную и зубофрезерную операции.