Модернизация Продольно-фрезерного станка 6610

Содержание

Введение

1Технические характеристики

1.1 Габариты

1.2 Механика станка

2 Расчет режимов резания

2.1 Определение действительных значений частот

3 Определение исходных данных для проектирования

4 Кинематический расчет коробки скоростей

4.1 Структурная сетка и график частот вращения

4.2 Определение чисел зубьев зубчатых колес

5 Силовой расчет коробки скоростей

5.1 Расчет КПД коробки скоростей

5.2 Расчет потребной мощности электродвигателя

и передаваемой мощности на валах

5.3 Расчет частот вращения валов

5.4 Расчет крутящих моментов

5.5 Расчет модуля зубчатых колес

6 Расчет элементов коробки скоростей

6.1 Расчет геометрических параметров зубчатых колес

6.2 Предварительный расчет диаметров валов

6.3 Выбор конструкции шпинделя

6.4 Расчет сил действующих на шпиндель

6.5 Проверочный расчет подшипников шпинделя

6.6 Расчет шпинделя на жесткость

7 Описание конструкции коробки скоростей

8 Система смазки станка

Заключение

Литература

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Задание

на курсовой проект

по дисциплине «Оборудование машиностроительного производства»

ТЕМА: «Модернизировать продольно-фрезерный станок модели 6610»

Направление разработок: Модернизировать привод главного движения продольно-фрезерного станка и спроектировать узел коробки скоростей с автоматическим регулированием частот (электромагнитными муфтами).

Предусмотреть ряд технических требований обеспечивающих температуру картерного масла узла работающего под нагрузкой не более 50 0С.

Исходные данные: класс точности станка Н; обрабатываемый материал сталь 12Х18Н9;

Листы проекта: 1. Схема станка с основными его характеристиками;2,3.

конструкции узлов и механизмов (свертка и развертка); 4. Рабочий чертёж

детали (шпиндельный вал).

Пояснительная записка: Расчёт технической характеристики станка с подробным описанием устройства коробки скоростей.

Аннотация

Курсового проекта по оборудованию машиностроительного производства студента гр. Б077211В Туданова.В.И.

Пояснительная записка на с., в том числе ил.; листа чертежей.

В курсовом проекте, согласно заданию, выполнена модернизация привода главного движения продольно фрезерного станка модели 6610.

Разработана кинематическая схема привода и график частот вращения шпинделя. При разработке проекта рассматривались различные методы достижения поставленной задачи, в результате анализа, наиболее рациональным был признан метод «технология регулирования частот с помощью электромагнитных муфт». Данный метод, позволил автоматизировать некоторые узлы станка, за счёт применения и внедрения в коробку скоростей электромагнитные муфты.

Определены недостающие параметры для расчёта на прочность и жёсткость валов и шпинделя. Произведён расчёт подшипников, определены конструктивные элементы отдельных деталей.

Выполнен расчёт и приведено описание системы смазки коробки скоростей, приведена схема системы смазки, указаны применяемые смазочные материалы.

В графической части:

-Выполнен чертёж главного вида и кинематической схемы станка;

-Разработан механизм с автоматическим регулированием частот;

-Разработан чертёж кинематической схемы электромагнитных муфт;

Введение

Продольно-фрезерный станок 6610 предназначен для обработки плоскостей крупногабаритных деталей. На станине этих станков смонтированы две вертикальные стойки. На вертикальных направляющих которых расположены две фрезерные головки с горизонтальной ось шпинделя и траверса. На направляющих траверсы установлены две фрезерные головки с вертикальной осью вращения.

Необходимость изменения старой конструкции коробки скоростей обусловлена возрастающими требованиями к узлам станка (повышение частот и скоростей) в связи с внедрением в производство новых высокопрочных фрез и новых высокопроизводительных технологических процессов.

При проектировании будем стремиться разработать конструкцию с максимально возможной точностью передаточных отношений и минимальными габаритами узла, применением возможных наиболее дешёвых материалов, обеспече6нием ремонтопригодности и надёжности, простоты конструкции и эксплуатации.

Технические характеристики

Станки модели 6610 предназначены для обработки деталей из черных и цветных металлов методами фрезерования, в единичном, мелкосерийном и серийном производстве.

Габариты:

высота – 4075мм, ширина – 4360мм, длина – 10790мм; вес – 39150кг;

Наибольший размер обрабатываемого изделия:

ширина – 1000мм, высота – 1000мм, длина – 4000мм; длина хода стола – 4555мм;

Расстояние между стойками – 1350мм;

Расстояние между торцами горизонтальных шпинделей - 870-270мм;

Расстояние от рабочей поверхности стола до торца вертикального шпинделя - 40-1168мм;

Расстояние между осями вертикальных шпинделей - 440-1900мм;

Расстояние от поверхности стола до оси горизонтальных шпинделей - 0-900мм;

Количество Т-образных пазов - 5;

Ширина паза - 400мм;

Наибольший расчетный диаметр фрезы - 400мм;

Посадочный диаметр для фрезы на шпинделе - 128,57мм;

Конус отверстия шпинделя - №3 (ГОСТ 83662);

Наибольший угол поворота шпиндельной головки - +-300;

Наибольшее перемещение пиноли - 200мм;

Наибольший вес обрабатываемого изделия на 1 погонный метр стола - 2000кг;

Наибольший вес обрабатываемого изделия - 8000кг;

Механика станка.

Количество скоростей шпинделя - 16;

Число оборотов шпинделя в минуту - 25-800;

Подача, мм/мин: стола - 20-2000, фрезерной головки - 20-1250;

Скорость быстрого установочного перемещения, мм/мин:

стола - 3200, фрезерной головки - 1500;

Скорость медленного установочного перемещения стола и фрезерной головки, мм/мин - 20;

Мощность электродвигателей привода главного движения, квт - 13х4.

Описание конструкции коробки скоростей

Механизм коробки скоростей расположен в корпусе, отлитом из серого чугуна марки СЧ20.

Коробка состоит из 5ти валов и шпинделя, на которых насажены зубчатые колёса и блоки шестерён, осуществляющие передачу движения с входного вала Ι на шпиндель VI. Валы I – V установлены на радиальных шарикоподшипниках (осевая нагрузка отсутствует). Для увеличения жёсткости валов опоры максимально сближены. Для передачи необходимых крутящих моментов зубчатые колёса установлены на валы с использованием шлицевых соединений и застопорены от осевого смещения пружинными стопорными шайбами, блоки передвижных зубчатых колёс установлены на шлицах. Для предотвращения загрязнения коробки и вытекания смазки из узла применяются уплотнения - резиновые кольца круглого сечения и манжеты.

В передней опоре шпиндельного узла установлен радиальный двухрядный роликоподшипник типа 3182100 и два упорных подшипника типа 8000, в задней – один подшипник типа 3182100.

Защита подшипников шпиндельного узла от воздействия грязи, пыли и влаги обеспечивается щелевыми уплотнениями.

Зубчаты колёса изготовлены из стали марок 40Х и 40ХН, соответственно с термообработкой улучшение (230…260 НВ) и закалка (48…54 HRC).

Управление переключением скоростей осуществляется механизмом с предварительным набором величины частоты вращения, позволяющим подготовить следующее включение (не нарушая предыдущей частоты) и в нужный момент с помощью рукоятки быстро производить это переключение. Предварительный выбор величины подачи производится поворотом лимба. Лимб при помощи конической передачи поворачивает сдвоенные диски. Рукоятка при помощи зубчатых секторов и рычагов сдвигает диски, которые через штыри передвигают ползуны с вилками, входящими в пазы передвижных блоков шестерен. На чертежах развертки и механизма управления положение подвижных зубчатых блоков и вилок соответствует частоте вращения шпинделя n12= 400 мин -1.

Фиксация блоков осуществляется с помощью подпружиненных шариков.

Смазка к шестерням и подшипникам подаётся насосом по трубкам (в коробке не показаны).

Заключение

В данном курсовом проекте по оборудованию машиностроительного производства мы рассмотрели и модернизировали станок модели 6610 согласно заданию.

Была разработана кинематическая схема привода и график частот вращения шпинделя. При разработке проекта рассматривались различные методы достижения поставленной задачи, в результате анализа, был выбран наиболее рациональный метод модернизации станка. Данный метод, позволил автоматизировать некоторые узлы станка, за счёт применения и внедрения в коробку скоростей электромагнитных муфт.

Определены недостающие параметры для расчёта на прочность и жёсткость валов и шпинделя. Произведён расчёт подшипников, определены конструктивные элементы отдельных деталей.

Выполнен расчёт и приведено описание системы смазки коробки скоростей, приведена схема системы смазки, указаны применяемые смазочные материалы.