Станок СР4-1 (стр. 3 из 7)

Спецификации оформляются в соответствии с ГОСТ 2.108–95 [8] на листах формата А4 (210 х 297). Спецификации и другие конструкторские и технологические документы оформлять в виде приложений не допускается. Эти документы допускается подшивать в одной папке с пояснительной запиской после ее последней страницы. Они не вносятся в содержание.

Наличие ошибок, несоблюдение требований нормативной документации и небрежность в оформлении пояснительной записки, чертежей и другого графического материала могут существенно повлиять на оценку по курсовой работе.

Пояснительная записка и графический материал подписываются автором работы и руководителем.

3. Порядок выполнения работы

Рассмотрим порядок выполнения работы на примере конструктивного анализа одностороннего рейсмусового станка СР4–1.

3.1 Общая часть

3.1.1 Назначение и техническая характеристика станка

Деревообрабатывающий рейсмусовый станок модели СР4–1 относится к группе односторонних рейсмусовых станков. Станок предназначен для продольного фрезерования заготовок в заданный размер по толщине путем удаления материала со стороны заготовки, противоположной базовой. Станок относится к универсальному оборудованию с широкой областью применения в деревообработке – мебельные, столярно-строительные производства, судостроение, вагоностроение и др.

Станок изготовлен заводом «Красный Металлист», г. Ставрополь, Россия.

Далее следует представить в табличном виде техническую характеристику станка, как это выполнялось в лабораторных работах по курсу дисциплины.

3.1.2 Описание конструкции станка

По альбому чертежей конструкций деревообрабатывающих станков, полученному на кафедре (или другим литературным или конструктивным источникам), студент знакомится с общим видом станка, конструкцией его основных узлов, функциональной, кинематической и пневматической схемами. В соответствии с рис. 1 дается спецификация указанных узлов и механизмов станка, последовательно описывается их техническое назначение.

3.1.3 Анализ схематики станка

Функциональная (технологическая) схема (рисунок 2) показывает взаимодействие обрабатываемой заготовки с режущим (или иным) инструментом, базирующими, подающими, направляющими и другими элементами машин, в том числе и элементами безопасности – противовыбрасывателями, стружкоприемниками и т.д. Схема вскрывает технологическую сущность рабочих процессов, но не содержит данных, каким образом достигаются необходимые движения элементов машины.

Кинематической называют схему, изображающую способ передачи движений от двигательного механизма к исполнительному. По ней прослеживаются все кинематические связи и рассчитываются скорости перемещения, частоты вращения и т.д.

Пневматическая (гидравлическая) схема показывает состав и соединения элементов, входящих соответственно в пневматические (гидравлические) системы машины.

Эти схемы используются для описания конструкции станка и принципа его работы. Поскольку данный станок не оснащен пневмо- или гидрооборудованием, то и соответствующие схемы у него отсутствуют, и естественно в данном анализе рассматриваться не будут.

Как видно из функциональной схемы, данной рисунке 2, процесс продольного фрезерования заготовки 1 выполняется ножевым валом 4 при движении подачи заготовки по столу 2 (подвижное базирование). Расстояние от рабочей поверхности стола 2 до окружности резания ножевого вала 4 определяет размер получаемой детали по толщине. Толщина срезаемого слоя равна t.

Подача заготовки выполняется верхними рифленым 8 и гладким 6 приводными вальцами. Нижние вальцы 3 устанавливаются в столе 2 станка так, что их цилиндрическая поверхность возвышается над столом на 0,1 … 0,25 мм (в зависимости от материала, шероховатости поверхности, влажности материала заготовки).

Рисунок 2. Функциональная схема станка рейсмусового одностороннего модели СР 4–1

Применение вальцов 3 позволяет уменьшить коэффициент трения заготовки по столу и как следствие необходимую силу прижима вальцов 8 и 6, а также силы сопротивления подаче и мощность привода подачи. Расположение верхних и нижних вальцов «по трапеции» позволяет исключить «подрыв» заготовки при ее входе в контакт с ножевым валом и выходе из контакта.

Передний секционный и задний прижимы скольжения 7 должны обеспечивать устойчивый прижим заготовки к столу 2 станка. Одновременно они локализуют зону обработки, что улучшает процесс удаления отходов резания системой аспирации. Передний прижим предотвращает процесс образования опережающей трещины в процессе обработки.

Стол 2 имеет возможность настроечного перемещения по высоте на заданный размер обработки по толщине детали с помощью винтов 5.

Секционная «когтевая» завеса 9 предотвращает выброс заготовки 1 из зоны резания станка.

На кинематической схеме, представленной на рисунке 3, показаны механизмы резания, подачи и размерной настройки стола станка.

В качестве режущего инструмента на одностороннем рейсмусовом станке используется ножевой (рабочий) вал. Необходимость установки инструмента между опор определяется использованием инструмента значительной длины со сменными ножами, а также большими массой инструмента и силами резания.

Ножевой вал 16 станка приводится во вращение от асинхронного электродвигателя 23 (n =2900 мин^-1) через шкивы 22 и 21 клиноременной передачи. Шкив 13 колодочного тормоза с электромагнитным приводом обеспечивает останов ножевого вала после выключения механизма резания.

Механизм подачи станка состоит из электродвигателя, передаточного механизма и приводных вальцов. Передний рифленый 17, а также задний гладкий 18 вальцы приводятся во вращение от двухскоростного (n/n = 700/1430 мин^-1) асинхронного электродвигателя М2 (1) через коробку перемены передач с зубчатыми шестернями, и звездочки 28, 24, 20, 19 цепной передачи. При включении электромагнитной муфты 34, крутящий момент передается через шестерни 36, 35, 2, 4, 30, 25, 26, 3, 29, 27 на звездочку 28 и звездочки 19 и 20 привода подающих вальцов. При включении электромагнитной муфты 33, крутящий момент передается через шестерни 32, 31, 2, 4, 30, 25, 26, 3, 29, 27 на звездочку 28 и звездочки 19 и 20 привода подающих вальцов. Звездочка 24 является натяжной.

Размерная настройка стола станка по высоте выполняется маховиком 8. Вращение от маховика 6 передается через цепную передачу со звездочками 9 и 7 на червячный редуктор 10 и далее через конические шестерни 6 и 23, 5 и 26 на винты 11, 12. Вращение винтов преобразуется винтовой передачей в поступательное движение гаек, смонтированных в основании стола. В результате чего стол перемещается по высоте.

3.1.4 Кинематические расчеты станка

Кинематические расчеты частоты вращения ножевого вала, скорости резания, скоростей вальцовой подачи и механизма размерной настройки стола по высоте выполняются по кинематической схеме (рис. 3).

Частота вращения ножевого вала, n

(мин^-1)

(3.1)

Во всех механизмах резания с вращательным движением режущего инструмента скорость V_Г (м/с) главного движения зависит от частоты вращения n16 (мин^-1) инструмента и его диаметра D16 (мм)

(3.2)

Использование двухскоростного электродвигателя и двухскоростной коробки перемены передач обеспечивает получение четырех частот вращения n_в1, n_в2, n_в3, n_в4 подающих вальцов, мин^-1:

;

;

; ;

; .

Перемещение стола по высоте при повороте маховика на один оборот может быть рассчитано по формуле

.

Рассчитанные параметры кинематической схемы заносятся в сводную таблицу (пример оформления расчета для абстрактного станка с кинематической схемой по рисунку 4, а, дан в таблице 1).

Таблица 1 – Результаты кинематического расчета

Наименование элементов	Характеристика элемента схемы		Передаточное число, U′	Частота вращения вала n, 1/мин	Скорость подачи Vs, м/мин	Скорость резания Vг, м/с
	D, мм	Z
Вал І эл/двигат.	1500
Шкив D1	181	1,56
Шкив D2	116	1,56
Вал ІІ	2340
Шестерня Z1	22	0,286
Зубч. колесо Z2	77	0,286
Вал ІІІ	668
Звездочка Z3	26	0,351
Звездочка Z4	74	0,351
…	…	…	…
Вал Х (подающ)	120	32	12
ВалХІ (эл/двигат.)	3000
Шкив D3	176	1,76
Шкив D4	100	1,76
ВалХІІ (ножевой)	128	5280	35,4

В процессе работы станка часть мощности двигателя теряется на элементах кинематики при движении энергетического потока от двигательного механизма к исполнительному. Наглядную картину потерь мощности на различных элементах кинематической схемы дает ручьевая диаграмма потерь. Для построения диаграммы последовательно проводятся расчеты мощности, отводимые после каждого элемента кинематической схемы с учетом его КПД (з_i). Затем определяются потери в каждом из них. Расчет производится в табличной форме (таблица 2). Значения КПД отдельных звеньев и передач приведены в таблице приложения Г.