Модернизация привода главного движения станка с ЧПУ (стр. 1 из 4)

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Техническая характеристика станка

2. Расчет режимов резания

3. Кинематический расчет

3.1 Определение максимальной силы и мощности резания

3.2 Расчет привода главного движения с бесступенчатым регулированием

3.3 Построение структурного графика (графика частот вращения)

3.4 Расчёт числа зубьев

4. Расчёт делительных диаметров зубчатых колёс

5. Расчёт мощности и крутящих моментов коробки скоростей

6. Ориентировочный расчёт валов

7. Уточненный расчет вала

8. Расчет подшипника качения

9. Расчет шпоночного соединения

10. Расчет шлицевого соединения

11. Расчет муфты упругой втулочно-пальцевой

Заключение

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Развитие отечественного станкостроения происходит в следующих направлениях: сокращение времени сборки основных узлов за счёт автоматизации технологических процессов обработки и сборки, существенное повышение качества изготовления основных узлов металлооборудования; повышение интеллектуальной оснащённости машиностроительной отрасли.

Развитие отрасли станкостроения за последние 10 лет отражает фрагмент синусоиды, когда кривая постепенно выравнивается после спада и медленно направляется вверх. Задача курсового проекта состоит в проведении модернизации привода главного движения станка модели 1740РФ3.

Для этого необходимо назначить режимы резания для заданных материалов, определить число скоростей вращения шпинделя, рассчитать передаточные отношения, подобрать числа зубьев, провести прочностные расчёты вала.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТАНКА

Исходным является полуавтомат токарно-револьверный 1740РФ3.

Предназначен для обработки в патроне или центрах деталей сложной конфигурации с большим количеством технологических переходов. Оснащен автоматизированными люнетом и задней бабкой, что дает возможность обрабатывать длинные детали с отверстием за один установ.

Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм. 680

Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм: 400

Наибольшая длина устанавливаемого изделия, мм:

в патроне 400

в центрах 1500

Наибольший диаметр сверления, мм 40

Количество позиций в револьверной головке 12

Сечение устанавливаемых резцов, мм 32 х 25; 32 х 32

Частота вращения шпинделя, мин^-1 10…2500

Наибольший рабочий ход суппорта, мм:

Продольный 1520

поперечный 385

Диапазон рабочих подач суппорта, мм/мин:

Продольных 0,1...10000

поперечных 0,1...10000

Скорость быстрых перемещений суппорта, мм/мин:

в продольном направлении 10000

в поперечном направлении 10000

Конус в шпинделе задней бабки по ГОСТ 25557-82 Морзе № 6

Расстояние от основания полуавтомата до оси центров, мм 1160

Габариты полуавтомата без гидростанции, мм 4490 х 2490 х 3100

Масса полуавтомата без гидростанции, кг 15000

2. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

Для станков токарной группы основным размерным параметром является максимальный диаметр обрабатываемой заготовки

Максимальный диаметр обрабатываемой заготовки определяется по технической характеристике станка:

D

630мм.

Расчетный минимальный диаметр рекомендуется принимать из соотношения:

Dmin=(0,2…0,5) Н,

где Н – максимальное расстояние до оси шпинделя.

В данном случае:

Dmin=630*0.25=157,5 мм.

Расчёт режимов резания производим по предложенной методике, согласно которой [1]:

где V - значение скорости резания м/мин,

T – период стойкости, мин;

t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

m,x,y – поправочные коэффициенты .

Составим таблицу для расчета скорости резания для жаропрочной стали:

Таблица 1 - Расчёт скорости резания для материала: жаропрочная сталь

Вид обработки	Точение и растачивание
	420
	60
	0,5-6
	0,08-0,1
	0,2
	0, 15
	0,2

По приведенной выше формуле вычислим максимальную и минимальную скорость резания для обработки материала жаропрочная сталь:

.

Составим таблицу для определения скорости резания для ковкого чугуна:

Таблица 2 - Расчёт скорости резания для материала: ковкий чугун

Вид обработки	Точение и растачивание
	317
	60
	0,5-6
	0,08-0,1
	0,2
	0, 5
	0,45

Вычислим наибольшую и наименьшую скорость резания для материала ковкий чугун:

Из полученных скоростей выбираем максимальное и минимальное значение:

Vmax=328 м/мин,

Vmin=74 м/мин.

Согласно полученным скоростям резания, определим частоту вращения шпинделя по формуле:

nmax=1000

Vmax/π Dmin=1000 328/3.14 126=829 об/мин;

nmin=1000

VMIN/π Dmax=1000 74/3.14 630=50 об/мин.

Из полученных расчетов выбираем максимальное и минимальное значение для двух материалов и по ряду Ra и значению Ψ=1.26 принимаем стандартные значения минимальной и максимальной частот вращения, получаем, что:

nmax=1000 мин^-1;

nmin=50 об/мин^-1;

3. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ

3.1 Определение максимальной силы и мощности резания

Усилия резания и мощность определяются по справочникам или рассчитываются по формулам. Вертикальная составляющая усилия резания определяется как для мягких, так и для твердых материалов.

Составим таблицу для определения усилия резания Pz:

Таблица 3 - Расчёт силы резания

Сила резания Pz, H	6120
Nэф	31,8
	31,1
	1,2
	0,85

Определяем усилие резания по справочнику [1]:

P_z=

6120 H.

Выбор нормативной (эффективной) мощности производится для различных материалов изделия и инструмента для черновых операций:

_.

Определим эффективную мощность резания для данного случая:

кВт.

Мощность электродвигателя главного движения определяется по формуле:

_,

где

коэффициент полезного действия станка, который принимается для станков токарной группы предварительно в пределах

Определим необходимую для выполнения операции мощность электродвигателя:

кВт.

Подбираем двигатель из каталога 2ПФ200L по таблицам методических указаний [4]:

N=30 кВт;

=3000 мин^-1.

3.2 Расчет привода главного движения с бесступенчатым регулированием

Произведем расчет привода главного движения с бесступенчатым регулированием частоты вращения шпинделя в пределах от

до