Станок специальный вертикально-сверлильный 2С150

Содержание

Введение

Техническая характеристика станка модели 2С

Определение режимов обработки

Кинематический расчёт привода главного движения

Динамический расчёт коробки скоростей

Геометрический расчёт зубчатых передач

Проектный расчёт клиноременной передачи

Подбор подшипников по динамической грузоподъёмности

Разработка конструкции коробки скоростей

Список использованной литературы

Приложение А

Введение

Перед станкостроителями стоят огромные задачи по увеличению объема производства металлорежущих станков и кузнечнопрессовых машин; обеспечению опережающего развития выпуска станков с числовым программным управлением, развитию производства тяжелых, уникальных и высокоточных станков; значительному увеличению выпуска специальных станков и автоматических линий, организации производства переналаживаемых на различные размеры деталей комплексных автоматических линий для отраслей с крупносерийным и массовым выпуском изделий; созданию комплектов высокопроизводительного металлообрабатывающего оборудования, управляемых с помощью электронно-вычислительных машин, для организации на базе этого оборудования участков и цехов в отраслях с мелкосерийным и серийным выпуском изделий; разработке и производству оборудования для автоматизации сборки массовых изделий в машиностроении; организации серийного производства автоматических манипуляторов с программным управлением, позволяющих механизировать и автоматизировать тяжелые физические и монотонные работы.

Конструкции создаваемых станков должны быть перспективными, т.е. отвечать требованиям завтрашнего дня. При разработке нового станка необходимо заложить в проект определенный запас совершенства и новизны решений его основных элементов по сравнению с уже известными. Недаром само слово проектирование происходит от латинского «proektus» - брошенный вперед. При создании нового станка следует стремиться к сокращению сроков проектирования и освоения его производства.

Конструктор, проектирующий современный станок, должен принимать оптимальные технические решения как по его отдельным элементам, так и по станку в целом.

При разработке конструкции станка конструктору необходимо определять оптимальные размеры его отдельных узлов и элементов и выбирать оптимальные конструктивные решения. Вновь создаваемые станки должны быть общественно- целесообразными, технически и эстетически совершенными, экономичными. Очень важным является требование патентоспособности и патентной чистоты. Все эти задачи с успехом могут быть решены только при правильной организации труда коллектива конструкторского бюро, повседневном повешении знаний конструкторов, при учете в процессе проектирования современных требований, предъявляемых к станкам, и современных направлений развития станкостроения. Темпы развития станкостроения, компактных и качественных станков во многом определяется промышленным развитием любой страны и характеризует уровень ее машиностроения.

Современные металлорежущие станки – это весьма развитые машины, включающие большое число механизмов и использующие механические, электрические, гидравлические и другие методы осуществления движения и управления циклом.

По конструкции и назначению трудно найти более разнообразные машины, чем металлорежущие станки. На них обрабатывают всевозможные детали – от шестеренок и рычажков для часов и приборов до громадных деталей, размеры которых достигают десятки метров, для турбин, прокатных станков и теплоходов. Поэтому и габариты станков весьма различны.

На станках обрабатывают детали из сталей и чугунов, а также используют сплавы специальные жаропрочные, легкие, твердые и др.

Высокая производительность современных станков обеспечивается за счет быстроходности, мощности и широкой автоматизации. Например, шпиндели внутришлифовальных станков совершают до 150 тыс. оборотов в минуту. В современных тяжелых станках мощность только главного двигателя достигает 150 кВт, а всего на одном станке устанавливают несколько десятков электродвигателей. Высокого уровня достигла автоматизация станков. Имеются, например, автоматические линии, состоящие из сотен сложных станков и включающие в себя контрольные и сборочные операции. При конструктивном оформлении для придания станку требуемых качеств и функций используют разнообразные механизмы с применением гидравлики, электрики и пневматики.

Наряду с развитием и совершенствованием существующих методов обработки за последние годы появились станки на базе принципиально новых технологических процессов. К таким процессам относят электроэрозионную обработку, обработку лазером, ультразвуковую обработку и т.д.

Таким образом, металлорежущие станки включают более широкую группу машин орудий, обрабатывающих не только металлы, но и другие материалы. Для выполнения таких разнообразных технологических задач необходимо использовать новейшие достижения инженерной мысли.

Таким образом, основной задачей конструктора является нахождение оптимального варианта технического решения по проектированию металлорежущего станка и по отдельным его элементам.

В данной курсовой работе необходимо спроектировать металлорежущий станок сверлильно-расточной группы, по заданным диаметрам обрабатываемых заготовок и материалу режущего инструмента.

7 Подбор подшипников по динамической грузоподъёмности

В коробках скоростей и подач общего назначения в качестве опор валов применяются подшипники качения, так как они лучше воспринимают различные нагрузки в широком диапазоне скоростей и при частых пусках и остановках.

При воздействии на узел только радиальной нагрузки, например, когда вал передает крутящий момент при помощи прямозубых колес, применяют радиальные подшипники. При наличии осевых нагрузок от косозубых и конических колес применяют радиально-упорные подшипники.

Для вращающихся валов, и шпинделей металлорежущих станков применяют подшипники качения следующих классов точности в порядке повышения их точности 0,6, 5, 4,3, 2. В механизмах металлорежущих станков применяют различные подшипники качения класса точности 0. В опорах шпиндельных узлов применяют подшипники качения повышенных классов точности.

Типоразмеры подшипников, имеющих при данных нагрузках необходимую долговечность, выбирают по коэффициенту работоспособности С, который характеризует грузоподъемность и долговечность выбираемого подшипника. Значение коэффициента С указывается заводом-изготовителем.

8 Разработка конструкции коробки скоростей

8.1 Система управления коробкой скоростей

Механизмы управления станков предназначены для пуска и останова отдельных механизмов и всего станка, включения требуемых скоростей и подач, быстрых подводов и отводов механизмов, а также для выполнения всех функций по изменению характера движения инструмента и заготовки, которые требуются для осуществления технологического процесса.

Чем сложнее цикл станка, чем выше его производительность, тем более высокие требования предъявляются к механизмам управления.

Системы управления станком можно разделить на ручные и автоматические. При ручном управлении все переключения цикла осуществляются рабочим при помощи рукояток (рычагов), штурвалов, педалей и кнопок управления.

Существуют системы управления многими рукоятками и одной рукояткой, различные положения каждой соответствуют отдельным включениям. В системах с так называемым предварительным выбором скоростей время на переключение минимально, так как установка требуемой скорости производится заранее – во время предыдущей технологической операции и затем необходимо только включить эту скорость.

Наиболее простой является многорукояточная система управления. В этом случае для каждого переключения предусмотрен соответствующий орган управления – рукоятка, педаль, штурвал.

Передаточные звенья от рукоятки к ведомому звену могут быть весьма разнообразными.

Например, для перемещения блоков шестерен коробок скоростей и подач применяют рейку, поступательно перемещающуюся вилку.

В случае небольших осевых перемещений применяются качающаяся вилка или рычаг, причем для улучшения компоновки рукояток управления можно помещать две рукоятки на одной оси.

Применение многорукояточных систем целесообразно лишь в станках с небольшим числом переключаемых механизмов и сравнительно редкими переключениями. При увеличении числа рукояток ухудшается удобство обслуживания, увеличивается время, необходимое для переключения.

8.2 Описание конструкции коробки скоростей

Конструктивное оформление и расположение узла коробки скоростей в станках весьма разнообразны. В сверлильных, токарных, шлифовальных и других станках коробка скоростей выполняется в виде самостоятельного узла. Такая компоновка одного из наиболее ответственных узлов станка проста и удобна с точки зрения его изготовления, особенно при поточных методах производства. Коробка скоростей представляет собой узел, построенный на основе множительных передач, со ступенчатыми регулированиями частот вращения. Переключение скоростей производится с помощью передвижных блоков шестерен, передача проста по конструкции, обеспечивает высокий КПД, но не позволяет переключать скорости на ходу. Диапазон скоростей расположен по геометрическому ряду со знаменателем φ=1,58.

8.3 Смазка коробки скоростей

Смазка преимущественно трущихся поверхностей станков является одним из основных методов повышения их долговечности и увеличения КПД станка, а также уменьшения шума и вибрации. Слой смазки устраняет непосредственный контакт двух поверхностей, благодаря чему не только значительно уменьшаются силы трения, но и создаются условия для устранения неполадок и отсутствия резкого износа поверхностей.

Жидкостное трение, при котором трущиеся поверхности полностью разделяются слоем смазки, является наиболее желательным для уменьшения износа. Жидкостное трение можно обеспечить с помощью циркуляционного смазывания. Масло из картера или бака подается насосом в места смазывания по трубопроводу через сопла. Возможна подача масла от централизованной смазочной системы, обслуживающей несколько агрегатов.

Принимаем масло индустриальное Н30А (ГОСТ 2079975).

При работе смазочных систем большое значение имеет фильтрация смазки.

8.4 Техника безопасности при обслуживании

Первым условием рациональной эксплуатации станков является соблюдение условий безопасности при работе на станке. Современные станки являются мощными быстроходными машинами, снимающими нередко большое количество стружки в единицу времени. Возможность травм при попадании рабочего в зону действия механизмов, при поломках быстровращающихся частей станка, при поражении отлетающей горячей и острой стружкой, при попадании под напряжение и других причинах обязывает применять специальные устройства и механизмы, обеспечивающие безопасную работу на станке.