Разработать привод главного движения вертикально-сверлильного станка облегченного исполнения с dmax=25мм и техпроцесс обработки детали "Вал шлицевый 2Н125Л.020.0060""

Содержание

Содержание:

Аннотация

Введение

1. Обзор вертикально-сверлильных станков с наибольшим диаметром сверления d=25 мм

1.1. Универсальный вертикально-сверлильный станок 2А

1.2. Универсальный вертикально-сверлильный станок 2Г

1.3. Универсальный вертикально-сверлильный станок 2Н125Л

2. Кинематический расчет привода главного движения 

2.1. Выбор режимов резания

2.2. Структурная сетка и график частот вращения шпинделя

2.3. Определение чисел зубьев колес

3. Прочностной расчет элементов привода главного движения 

3.1. Выбор электродвигателя привода главного движения

3.2. Определение моментов на валах и КПД привода главного движения 

3.3. Расчет зубчатой передачи Z3=22/Z4=

3.3.1. Проверочный расчет зубчатой передачи Z3=22/Z4=

3.4. Основные геометрические параметры зубчатых передач

3.5. Силовой расчет вала

3.5.1. Расчет шпоночного соединения на валу

3.5.2. Выбор подшипников

4. Описание систем

4.1. Описание управления коробки скоростей

4.2. Описание системы смазки

4.3. Описание схемы электрической принципиальной

5. Технологический процесс изготовления детали 

«Вал шлицевый»

5.1. Технологический маршрут обработки

5.2. Расчет режимов резания

5.2.1. Операция 015 – Токарная

5.2.2. Операция 020 – Вертикально - фрезерная СФ

5.2.3. Операция 030 – Шлицефрезерная п/а

5.2.4.  Операция 045 – Круглошлифовальная п/а 3Б

Заключение

Список литературы

Приложение А

Приложение Б

Аннотация

Выпускная квалификационная работа на тему “Разработать привод главного движения вертикально-сверлильного станка облегченного исполнения с dmax=25мм и техпроцесс обработки детали “Вал шлицевый 2Н125Л.020.006” состоит из графической части и расчетно-пояснительной записки.

Графическая часть выполнена на 5ти листах формата А1, 2-х листах формата А2 и 1-ом листе формата А3 и включает в себя:

- кинематическая схема станка;

- развертка коробки скоростей;

- свёртка коробки скоростей;

- электросхема принципиальная;

- чертеж детали «вал шлицевый»;

- 4 наладки на обработку детали «вал шлицевый» на 2-х листах формата А1.

Расчетно-пояснительная записка содержит 96 страниц и состоит из 5 разделов: обзор вертикально-сверлильных станков с наибольшим диаметром сверления d=25мм, кинематический расчет привода главного движения, прочностной расчет элементов привода главного движения, описание систем и технологический процесс изготовления детали “Вал шлицевый”, в который входят технологический маршрут и расчет режимов резания.

В приложении А представлена спецификация к сборочному чертежу привода главного движения. В приложении В – комплект документов на технологический процесс механической обработки детали “Вал шлицевый”.

Введение

Создание современных, точных и высокопроизводительных металлорежущих станков обуславливает повышенные требования к их основным узлам. В частности, к приводам главного движения и подач предъявляются требования: по увеличению жёсткости, повышению точности вращения валов, шпиндельных узлов. Станки должны обеспечивать возможность высокопроизводительного изготовления без ручной последующей доводки деталей, удовлетворяющих современным непрерывно возрастающим требованиям к точности.

В большинстве станков в качестве привода главного движения применяют коробки передач со ступенчатым регулированием частоты вращения, соединённые с асинхронным электродвигателем. К приводам главного движения предъявляют следующие требования: обеспечение необходимой мощности резания, сохранение постоянства мощности резания в коробках скоростей и крутящего момента, обеспечение заданного диапазона регулирования скорости, высокий КПД, надёжность, простота обслуживания и малые размеры.

Совершенствование станков должно обеспечивать повышение скорости рабочих и вспомогательных движений при соответствующем повышении мощности привода главного движения. Большое значение приобретает повышение надёжности станков (за счёт использования деталей с высокой прочностью, износостойкостью, жёсткостью, виброустойчивостью, теплостойкостью, технологичностью), оснащение станков средствами контроля и измерения, а также введение в станки систем диагностирования.

При этом обеспечиваются важнейшие требования, предъявляемые к машине – экономичность в изготовлении и эксплуатации, удобство обслуживания, надёжность и долговечность.

Обзор вертикально-сверлильных станков с наибольшим диаметром сверления d=25 мм

Сверлильные станки предназначаются для обработки отверстий сверлением, зенкерованием, развертыванием, а также для нарезания резьбы в отверстиях метчиками.

Сверлильные станки по конструкции подразделяются на три основные подгруппы:

1. Вертикальносверлильные, основным признаком которых является вертикальное размещение оси шпинделя и ее фиксированное положение относительно станины

2. Радиально сверлильные, у которых ось шпинделя размещается также вертикально, но имеет возможность изменять свое положение относительно неподвижного основания

3. Горизонтальносверлильные, получившие название от расположения оси шпинделя. Станки такой компоновки применяются в основном для обработки глубоких отверстий.

Все вертикально-сверлильные станки могут быть разделены на три группы:

1. Станки легкие, настольные, с наибольшим диаметром сверления 3, 6 и 12мм

2. Средних размеров с наибольшим диаметром сверления 18, 25, 35, 50мм

3. Тяжелые станки с наибольшим диаметром сверления 75мм

Рассмотрим технические характеристики нескольких вертикально-сверлильных станков с наибольшим диаметром сверления d=25 мм.

Универсальный вертикально-сверлильный станок модели 2А125

Универсальный вертикально-сверлильный станок модели 2А125 предназначен для работы в ремонтных, инструментальных и производственных цехах с мелкосерийным выпуском продукции. Будучи снабжен приспособлениями станок 2А125 может применяться в массовом производстве. Станок рассчитан на условный диаметр сверления 25мм, допускает усилие подачи 900кг. Наличие на станке девятискоростной коробки скоростей с диапазоном регулирования 97630об/мин и девятискоростной коробки подач с диапазоном регулирования подач шпинделя 0,10,81 мм/об полностью обеспечивает выбор нормативных режимов резания для обработки отверстий диаметром до 25мм. Жесткость конструкции, прочность рабочих механизмов и мощность привода станка позволяют использовать режущий инструмент, оснащенный твердым сплавом.

Технические характеристики станка 2А125:

1.Наибольший диаметр сверления в стали 45 ГОСТ 105074 25 мм

2.Расстояние от оси шпинделя до направляющих колонны 270 мм

3.Наибольший ход шпинделя 200 мм

4.Рабочая поверхность стола 600375 мм

5.Наибольший ход стола 325 мм

6.Напряжение питающей сети 380/220 В

7.Габаритные размеры 9608252300 мм

8.Масса станка 870 кг

Универсальный вертикально-сверлильный станок модели 2Г125

Универсальный вертикально-сверлильный станок модели 2Г125 может быть использован во вспомогательных цехах машиностроительных заводов ремонтных мастерских и т.п. На станке допускается нарезание резьб машинными метчиками с ограничением числа включением в час. В станке предусмотрено автоматическое отключение подачи при достижении необходимой глубины обработки и автоматическое реверсирование шпинделя при нарезании резьб.

Технические характеристики станка 2Г125:

1.Наибольший диаметр сверления в стали 45 ГОСТ 105074 25 мм

2.Расстояние от оси шпинделя до направляющих колонны 300 мм

3.Наибольший ход шпинделя 200 мм

4.Рабочая поверхность стола 450400 мм

5.Наибольший ход стола 425 мм

6.Напряжение питающей сети 380/220 В

7.Габаритные размеры 9108352081 мм

8.Масса станка 780 кг

Описание схемы электрической принципиальной

На станке установлен короткозамкнутый трехфазный асинхронный электродвигатель.

Включением вводного автомата SQ1 подается напряжение на силовые цепи, цепи управления и сигнализации. На пульте управления загорается сигнальная лампа EL2.

Включение электродвигателя шпинделя осуществляется нажатием на кнопку SB2 (левое вращение) или SB3 (правое вращение). При этом включается магнитный пускатель KM1, соединяющий замыкающиеся контакты, через которые включается магнитный пускатель KM2 (левое вращение) или магнитный пускатель KM3 (правое вращение) и шунтирует в силовой цепи вентиль D1 и дроссель L1.

Динамическое торможение электродвигателя шпинделя осуществляется нажатием на кнопку SB1, размыкающиеся контакты которой отключают магнитный пускатель KM1. при этом две фазные обмотки электродвигателя питаются от сети через замыкающиеся контакты пускателя KM2, вентиль D1 и дроссель L1 полупериодным напряжением, а третья фаза замкнута накоротко через нормально закрытые контакты KM1 и замыкающиеся контакты KM2.

Для осуществления шагового проворота необходимо переключателем В3 попеременно включать магнитные пускатели KM2 и KM3, которые своими замыкающимися контактами подключают через вентиль D1 и дроссель L1 две фазные обмотки электродвигателя к линейному напряжению, а третья фазная обмотка замыкается накоротко через замыкающиеся контакты магнитного пускателя KM2 или KM3 и нормально закрытые контакты магнитного пускателя KM1.

Включение местного освещения осуществляется выключателем SQ1, установленным на светильнике.

Включение насоса охлаждения осуществляется тумблером SQ4, установленным на двери ниши.

Электросхема станка предусматривает следующие защиты:

От коротких замыканий – вводным автоматическим выключателем SQ1.

От перегрузки электродвигателей привода шпинделя и электродвигателя насоса охлаждения – тепловым реле KK1 и KK2.

Нулевую защиту электродвигателя шпинделя – магнитными пускателями KM1, KM2, KM3.

При монтаже станок должен быть надежно заземлен и подключен к общей системе заземления. Для этой цели на нижней части станка имеется винт заземления.

Технологический процесс изготовления детали

«Вал шлицевый»

Исходные данные:

Тип производства – единичное;

Материал детали – сталь 40Х ГОСТ 454371.

5.1. Технологический маршрут обработки

005 Отрезная.

Установить, закрепить, снять заготовку.

Отрезать заготовку в размере 193 мм.

010 Фрезерноцентровальная.

Установить, закрепить, снять заготовку.

Фрезеровать торцы заготовки Ø26х190.

Центровать два отверстия Ø4 в размер Ø26х190.

015 Токарная.

1 установ

Установить, закрепить заготовку.

Точить поверхность в размер Ø17,6 h11 начисто.

Расточить канавки для выхода шлифовального круга.

Расточить канавку под стопорное кольцо.

Точить 2 фаски 1,5×45°.

установ

Переустановить, закрепить, снять заготовку.

Точить поверхность в размер Ø22,6 h11 на длину 127h11.

Точить поверхность в размер Ø17,2 h11 на длину 13,5.

Расточить канавку

Точить 2 фаски 1,5×45°.

020Вертикально - фрезерная.

1. Установить, закрепить, снять заготовку.

2. Фрезеровать шпоночный паз шириной 6N9(0,03) длиной 20Н14(+0,84) на глубину 3,5(+0,1).

025 Слесарная.

030 Шлицефрезерная.

Установить, закрепить, снять заготовку.

Фрезеровать шлицы в размер D6×18,2h11×22,6×5,2h11 на длину 127 мм.

035 Слесарная.

040 Термическая

045 Круглошлифовальная.

1 установ

Установить, закрепить заготовку.

Шлифовать поверхность в размер Ø22k6 на длину 127мм.

Шлифовать поверхность в размер Ø17k6 на длину 14 мм.

Установ

Переустановить, закрепить, снять заготовку.

Шлифовать поверхность в размер Ø17k6 на длину 49 мм.

Шлифовать поверхность в размер Ø17k6 на длину 35 мм.

050 Шлицешлифовалная.

Установить, закрепить, снять заготовку.

Шлифовать шлицы D6×18×22h6×5e8 на длину 127 мм.

055 Моечная.

060 Контрольная.

5.2. Расчет режимов резания

При назначении режимов резания, учитывается характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Заключение

В ходе выпускной квалифицированной работы бакалавра был разработан привод главного движения станка.

Главное внимание при разработке квалификационной работы бакалавра уделено кинематическому расчету привода главного движения.

В ходе работы были произведены необходимые расчёты при проектировании привода главного движения; произведен кинематический расчет привода главного движения и расчет основных деталей привода.

По расчётным данным была начерчена развёртка и свёртка коробки скоростей. Разработан технологический процесс изготовления детали «вал шлицевый»; рассчитаны режимы резания на каждую операцию изготовления детали «вал шлицевый» и сведено в технологические карты. Спроектированы наладки на 4 операции.