Разработка привода главного движения металлорежущего станка с ЧПУ модели 16Б16Т1 и технологического процесса изготовления детали Вал шлицевый
ВВЕДЕНИЕ
Целью выпускной квалификационной работы является углубление знаний по курсу «Металлообрабатывающие станки и комплексы», анализировать их конструктивные особенности, рассчитывать технологические процессы и выбирать оптимальные режимы обработки, осуществлять организацию производства и контроль качества изготавливаемых изделий.В процессе выполнения выпускной квалификационной работы необходимо будет провести анализ современных тенденций развития станкостроения, изучить особенности применения станков и комплексов в различных отраслях промышленности, оценить их экономическую эффективность и возможности совершенствования.Применение бесступенчатого регулирования частоты вращения даёт возможность более просто осуществить оптимальные режимы резания. С применением бесступенчатого регулирования конструкция станка упрощается. В качестве электрического бесступенчатого привода применяют электродвигатели постоянного тока.Они обладают высокой надежностью и эффективностью, хорошей стоимостью и относительно легким управлением. При выборе двигателя необходимо учитывать мощность, скорость, крутящий момент, режимы работы, экономичность и другие факторы. Кроме того, возможно использование других типов двигателей, таких как постоянного тока, шаговых, гибридных и др. в зависимости от требуемых характеристик и условий эксплуатации.Результатом выполнения выпускной квалификационной работы является получение глубоких знания в области металлообработки и станкостроения, а также навыки проведения проектно-конструкторских, расчетных и организационно-технических задач в данной области промышленности.
Содержание
Введение………………………………………………………………………… 5
1. Общая часть……………………………………………….…..…………… 7
1.1 Описание назначения и общего конструктивного исполнения токарного станка с числовым управлением модели 16Б16Т1………….. 7
1.2 Технические характеристики и технологические возможности проектируемого станка 16Б16Т1 …………..…..………..………….……. 8
1.3 Анализ конструкции станка………………………..…..……………. 9
2. Конструкторская часть……………………………………………………. 21
2.1 Расчет и определение мощности двигателя………………..………… 21
2.2 Кинематический расчёт привода ….…..…………….…..……………. 27
2.3 Конструкция шпиндельного узла станка……………..…..………… 31
2.4. Расчёт зубчатых передач…………………………….……………… 37
2.5 Проверочные расчеты………………………………………………….. 42
2.6 Расчёт валов……………………………………………………………. 43
2.7 Проверка слабого звена……………………………………………….. 50
2.8 Система управления станка……………………………………………. 53
3. Конструкторская часть…………………………………………………….. 56
3.1 Служебное назначение шпиндельной бабки токарного станка с ЧПУ модели 16Б16Т1……………………………………………………… 56
3.2 Служебное назначение сборочной единицы «Вал шлицевый»…….. 57
3.3 Определение типа производства……………………………………… 59
3.4 Определение технологичности изготовления детали……………….. 59
3.5 Метод получения заготовка для изготовления детали вал шлицевый…………………………………………………………………... 62
3.6 Расчёт межоперационных припусков………………….……………... 65
3.7 Размерный анализ изделия…………………………………………….. 68
3.8 Разработка маршрутного технологического процесса механической обработки детали…………………………………………………………… 71
3.8.1 Фрезерно-центровальная операция…………………………….. 73
3.8.2 Шлифовальная операция………………………………………… 74
Заключение……………………………………………………………………… 81
Список литературы……………………………………………………………... 83
Приложение А
Список литературы
Анурьев В. И. Справочник конструктора – машиностроителя. В 3-х томах. Т.1. – 6-е изд., перераб и доп. – М.: Машиностроение, 1982. - 736с.:ил.
Анухин В.И. Допуски и посадки. - 2-е изд., перераб. и доп. – Санкт-Петербург: СПбГТУ, 2001. - 220 с.
Дунаев П.Ф., Леликов О.П., Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для техн. спец. вузов. - 6-е изд., исп. - М.: Высш. шк., 2000. - 447 с., ил.
Иванов, М.Н. «Детали машин» 4-е изд., перепаб.- М.: Высш.шк.., 1984.
Курсовое проектирование деталей машин: Справ. Пособие. ч.1, ч.2/ А.В.Кузьмин, Н.Н. Микейчик, В.Ф. Калачев и др.- Мн.; Высш. школа 1982. 208с., 334с.
Попов А.П., Комаров Ю.Ю., Фоля Т.Н. Оборудование машиностроительных производств.: Учебное пособие по курсовому проектированию. - М.: МГУПС (МИИТ). 2014. -X X с
Решетов Д.Н. Детали машина: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1989. - 496 с.
Руководство по эксплуатации токарного станка с числовым программным управлением модели 16Б16Т1. URL: https://djvu.online/file/lkXYfmCkW0eLt (дата обращения: 07.05.2023).
Чернавский С.А., Снесарев Г.А. и др. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие. – М.: Машиностроение, 1984г.
Электродвигатели постоянного тока серии АИР/5АИ // Электропроект URL: https://nasoselprom.ru/dvigatel_air132s (дата обращения: 16.05.2023).
Шпиндельный узел предназначен для вращения заготовки и передачи на нее крутящего момента, необходимого для осуществления процесса резания. Этот узел является самым ответственным, определяющим точность и чистоту обработки. В качестве опор шпинделей в большинстве станков применяются точные подшипники качения. В некоторых моделях применяются подшипники скольжения.Также основным назначением шпиндельной бабки является фиксация рабочих инструментов (сверл, разверток, метчиков и других деталей). Обычно в конструкции используется вращающийся шпиндель, который применяется для снятия стружки, вырезания пазов и придания формы заготовкам. Через него происходит передача крутящего момента электродвигателя на деталь, а также изоляция рабочего инструмента от вибрационных нагрузок, который принимает на себя подшипник. Фиксация инструмента происходит с помощью зажимного патрона, установленного на задней части шпинделя.Вращение на шпиндельную бабку передается ременной передачей. В шпиндельной бабке токарного станка с ЧПУ 16Б16Т1 смонтированы: шпиндель; перебор, позволяющий понизить частоту вращения шпинделя, необходимую для нарезания резьбы метчиками, а также для тяжелых работ, требующих повышенного крутящего момента, а так же привод датчика нарезания резьбы, осуществляющий синхронизацию вращения шпинделя и привода подачи при нарезании резьбы резцами.