по Расчету и конструированию металлорежущих станков

Тип работы: Курсовая работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 14 страниц
В избранное:

ВВЕДЕНИЕ.

В курсовой работе по Расчету и конструированию металлорежущих
станков изучаются основные методы расчета и конструирования узлов,
механизмов и деталей станков из условия обеспечения качественной и
количественной стороны процесса обработки.
Это означает, что прочность, жёсткость, износостойкость,
виброустойчивость и другие характеристики деталей и узлов станка, а
также компоновка, технические и эксплутационные показатели станка
должны обеспечить требуемые точность обработки и чистоту поверхности
при высокой производительности и экономичности процесса.
Курс Расчёт и конструирование станков базируется на курсах Теория
резания металлов, Кинематика станков, Детали машин и Теория
механизмов и машин.
Современные металлорежущие станки являются весьма
разнообразными и развитыми рабочими машинами , включающими большое
число механизмов и использующими механические, электрические,
гидравлические и другие методы осуществления движений и управления
циклом.
Станки занимают особое место среди таких машин-орудий, как
текстильные, транспортные, машины лёгкой промышленности, полиграфические и
другие, потому, что они предназначены для изготовления деталей других
машин, т. е. для производства средств производства. Поэтому
станкостроение часто называют сердцевиной машиностроения.
При проектировании нового станка мы не должны идти путём
использования в нём уже известных технических решений, а проектировать,
т.е. разрабатывать проект нового станка не только на уровне современных
достижений техники, а с закладкой в проект определённого запаса
совершенства, новизны решений каждого элемента в станке против уже
известного, достигнутого. Надо, чтобы конструкции создаваемых станков были
перспективными, т. е. отвечали требованиям завтрашнего дня.
Следует учитывать при создании нового станка – это всемирное
сокращение его производства. Следовательно, основная цель и задача
проектных работ – это создание станков, которые в момент их поставки
потребителю находились бы на уровне лучших мировых образцов или даже
превосходили их. Для того, чтобы отвечать всем современным требованиям
необходимо следовать основным направлениям развития станкостроения.
Особое развитие в последние десятилетия получило числовое программное
управление станками. Микропроцессорные устройства управления превращают
станок в станочный модуль, сочетающий гибкость и универсальность с высоким
уровнем автоматизации. Станочный модуль способен обеспечивать обработку
заготовок широкой номенклатуры в автономном режиме на основе малолюдной или
даже безлюдной технологии. Таким образом, современное станочное
оборудование является базой для развития гибкого автоматизированного
производства, резко повышающего производительность труда в условиях средне-
и мелкосерийного производства.
Использование гибких производственных систем, состоящих из набора
станков, манипуляторов, средств контроля, объединённых общим управлением от
ЭВМ, даёт и в многономенклатурном крупносерийном производстве стимулировать
научно-технический прогресс, быстрый и с минимальными затратами переход к
новым, более совершенным образцам выпускаемой продукции. Переход от
использования набора станков и других технологических машин к машинным
системам в виде гибких производственных систем технологического
оборудования помимо повышения производительности труда коренным образом
изменяет весь характер машиностроительного производства. Создаются условия
постепенного перехода к трудосберегающему производству при наивысшей
степени автоматизации.
Совершенствование современных станков должно обеспечивать повышение
скоростей рабочих и вспомогательных движений при соответствующем повышении
мощности привода главного движения. Исключительное значение приобретает
повышение надёжности станка за счёт насыщения их средствами контроля и
измерения, а также введения в станки систем диагностирования.
Повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений связано с
дальнейшим совершенствованием привода станков, шпиндельных узлов, тяговых
устройств и направляющих прямолинейного движения. Применение композиционных
материалов для режущих инструментов позволяет уже сейчас реализовать
скорость резания до 1,5-2 кммин, а скорость подачи довести до 20-30 ммин.
Дальнейшее повышение скоростей потребует поиска новых конструкций,
использующих иные физические принципы и обеспечивающих высокую
работоспособность ответственных узлов.

ЗАДАНИЕ.

Спроектировать коробку скоростей горизонтально-фрезерного станка по
следующим исходным данным:
Число скоростей шпинделя
Z = 18;

Знаменатель ряда
( = 1,26;
Минимальное число оборотов шпинделя n1 =
30 обмин;
Число оборотов электродвигателя nэ
= 1440 обмин;
Мощность электродвигателя
N = 7 кВт.

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ КОРОБКИ СКОРОСТЕЙ.

Произвести кинематический расчёт коробки скоростей станка по следующим
исходным данным:
Число скоростей шпинделя
Z = 18;
Знаменатель ряда
( = 1,26;
Минимальное число оборотов шпинделя n1 =
30обмин;
Число оборотов электродвигателя nэ
= 1440 обмин.

1. Определение основных кинематических параметров
коробки скоростей.
Максимальное число оборотов шпинделя:
nmax = n1* (z – 1 ,т. е. n18=n1*(17 = 30 * (1,26)17= 1500 обмин.
Таким же образом определим число оборотов шпинделя для остальных
скоростей, данные сведем в таблицу 1.

Таблица 1.
n*(z-1 n1 n2 n3 n4 n5 n6
(=1,26 475 600 750 950 1180 1500

1.2. Построение структурной сетки.
В большинстве случаев лучшим для коробок скоростей является вариант с
веерообразным графиком. В коробках скоростей, как правило, происходит
уменьшение чисел оборотов от ведущего (приводного) вала к ведомому
(шпинделю). При применении данного варианта в области высоких чисел
оборотов работает большее число шестерен, так как главная редукция
осуществляется на последней ступени. Скоростные шестерни имеют меньшие
габариты, так как при данной мощности они будут передавать меньшие крутящие
моменты. Поэтому этот вариант будет соответствовать более компактной
коробке скоростей. Кроме того, небольшие передаточные отношения в области
высоких чисел оборотов обеспечивают лучшие условия для работы зубчатых
передач.
По тем же соображениям при выборе порядка расположения множительных
передач целесообразней вначале иметь большее число скоростей.
Так, вариант z = 18 = 3*3*2 лучше, чем z = 18 = 1*2*9
Но так как меня не устраивает компактная коробка скоростей и мне
необходимо увеличить расстояние между шпинделем и электродвигателем, то для
своей коробки скоростей я выбираю структурную сетку z = 3[2]*3[1]*2[9] = 18

Рисунок 1.
Из структурной сетки получаем следующие соотношения для передаточных
чисел:
i1 : i2 : i3= ( = 1,26;
i4 : i5=(6=4;
i6 : i7 = (9=8;

1.3.Построение графика чисел оборотов.
Для облегчения кинематических расчётов сложных коробок скоростей
применяется графоаналитический метод, который заключается в графическом
изображении чисел оборотов и передаточных отношений в виде так называемых
графиков чисел оборотов.
При изображении графиков чисел оборотов приняты следующие условности:
1.Каждому валу коробки скоростей соответствует своя шкала чисел
оборотов, на которой точками отмечается число скоростей, которое может
иметь данный вал.
2.Числа оборотов на каждой шкале изображаются в логарифмическом
масштабе. Поэтому геометрический ряд чисел оборотов изображается в виде
точек, расположенных на одинаковом расстоянии. Точки, расположенные правее
соответствуют более высоким числам оборотов. Расстояние между соседними
числами оборотов равняется (, так как (=nk+1nk, а в логарифмической шкале
деление заменяется вычитанием.
3.Передаточные отношения изображаются в виде линий, соединяющих точки
соответствующих чисел оборотов соседних валов.
Наклон линии характеризует величину передаточного отношения. Наклон
вправо означает ускорение ( i(1), наклон влево (i(1) – замедление.
Вертикальное расположение линии соответствует передаточному отношению i=1,
так как число оборотов вала не изменяется.
Параллельные линии означают одинаковое передаточное отношение.
Для построения графика чисел оборотов необходимо в каждом из
соотношений выбрать одно передаточное число, тогда определятся и все
остальные значения.
Выбор i должен производится так, чтобы его значения не выходили за
допускаемые пределы (14(i(2). Наибольшее расхождение имеют лучи i6 и
i7.Поэтому проверим i7 :
i7 = 1,26(9 = 1,264 ( 14;
таким образом данный вариант является приемлемым, также i6 можем принять
равным 1, данный вариант также является допустимым, причём имеется запас
редукции.
Исходя из вышесказанного мы можем принять i3 = 1, тогда i4 = 11,26;
i5 = 11,58. Также i1 = 1, тогда i2 = 11,26

Рисунок 2.

В соответствии с полученными передаточными отношениями построен
график чисел оборотов. Число оборотов приводного (2-го) вала соответствует
n18 = 1500 обмин шпинделя. Поэтому:
i0 = 15001445 = 1,03– передаточное отношение зубчатой передачи от
электродвигателя к приводному валу коробки скоростей.

1.4.Определение чисел зубьев шестерён.
Для определения чисел зубьев шестерён пользуемся видоизменённой
таблицей немецкого инженера Гермара. Где по ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.