Файл: Проект модернизации главного привода токарного патронноцентрового станка на базе станка с чпу модели 2А135.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КУРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Политехнический институт

Кафедра «Машиностроение»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Тема: «Проект модернизации главного привода токарного патронно-центрового станка на базе станка с ЧПУ модели 2А135»
Дисциплина

«Оборудование машиностроительных производств»
Студент / Ведехин А.В. /
Группа ПТЗ-1550119

Руководитель: профессор, доктор технических наук / Курдюков В.И./
Дата защиты:

Оценка:


Курган 2023
Задание

I. Расчетно-пояснительная записка.

1. 
   Привести описание технологических возможностей и общего устройства станка-прототипа с ЧПУ 2А135. Проанализировать его технические характеристики и структуру привода главного движения.
   
2. 
   Сформулировать техническое предложение на модернизацию привода главного движения базового станка.
   
3. 
   Выбрать основные геометрические параметры нового станка и рассчитать необходимые силовые и скоростные характеристики его главного привода.
   
4. 
   Разработать кинематическую схему проектного варианта станка и провести ее расчет.
   
5. 
   Провести силовой расчет конструктивных элементов привода (ременной передачи, валов, шестерен, шпинделя).
   

II. Графическая часть.

1.Общий вид спроектированного станка (0,5 – 1,0 лист формата А1).

2. Кинематическая схема станка-аналога и привода главного движения нового станка с соответствующими графиками частот, крутящих моментов и мощностей на выходном валу приводного электродвигателя и на шпинделе нового станка (1,0 лист А1).

3.Шпиндельная бабка, совмещенная с коробкой скоростей (1 лист А4) или, в случае разделенного привода, коробка скоростей (1 лист А2) и шпиндель(1 лист А2)
Содержание

Введение

1 Описание устройства и работы станка-прототипа и основных его узлов......

2 Техническое предложение на проектируемый станок

3 Выбор основных геометрических параметров станка

4 Кинематический расчет привода главного движения

5 Силовой расчёт привода…………………………………………

5.1 Расчет мощности на валах коробки скоростей………………………………

5.2 Расчёт крутящих моментов на валах коробки скоростей…

5.3Определение модулей зубчатых колес коробки скоростей

5.4 Определение геометрических параметров зубчатых колес

---

5.5 Определение диаметров валов

5.6Расчет ременной передачи

5.7 Расчет шпиндельного узла

Заключение

Список использованных источников

Введение

Общая тенденция развития современного станкостроения может быть охарактеризована как стремление к возможно более высокой производительности при условии обеспечения необходимой и достаточной точности, а для чистовых и отделочных станков – также высокого качества обработанной поверхности. Следствия этого – стремление:

-к сокращению штучного времени;

-к предупреждению таких деформаций системы станок – инструмент – изделие (заготовка) во время работы, которые могли бы вызвать отклонения размеров и геометрической формы обработанной детали от заданных, ограниченных соответствующими допусками;

-к предупреждению таких вибраций той же системы, результатом которых явилась бы недостаточная чистота поверхности обработанных на станке деталей.

Отсюда вытекает ряд характерных для современного станкостроения частных тенденций, важнейшими из которых являются следующие:

1.Непрерывное возрастание скоростей движения резания (скоростное резание) и подач в результате применения новых инструментальных материалов и покрытий с целью сокращения основного технологического (машинного) времени и вследствие этого – постоянное увеличение почти во всех группах станков относительного количества моделей для скоростной обработки. 2.Возрастание мощности привода станков, как результат увеличения скоростей резания, а нередко – и сечения снимаемой стружки и количества одновременно работающих инструментов. 3.Распространение различных систем бесступенчатого регулирования скоростей главного движения и подач, которые позволяют устанавливать оптимальный режим обработки, изменяя его на ходу станка, и таким образом доводить основное технологическое время до минимума. 4.Оснащение станков разнообразными вспомогательными устройствами с целью сокращения вспомогательного времени, не совмещенного с машинным временем. Сюда относятся: устройства для быстрой смены режущего инструмента; механизированные приспособления для быстрого изменения положения (например, для поворота) заготовки; механизированные рабочие агрегаты; устройства для автоматического активного контроля обрабатываемой детали; подъемные и другие устройства для облегчения загрузки заготовки и снятия обработанной детали со станка в тех случаях, когда заготовка имеет более или менее значительный вес, и др. 5. Снабжение станков устройствами, расширяющими технологические возможности станка и, тем самым, уменьшающими число станков, последовательно используемых для получения детали. 6. Повышение степени автоматизации рабочего цикла станков с целью создания принудительного, постоянного при данной настройке ритма работы и сокращения, таким образом, вспомогательного времени, а также обеспечения необходимой точности обработки независимо от квалификации обслуживающего станок рабочего. 7. Упрощение обслуживания станков, достигаемое в основном автоматизацией цикла и соответствующей системой управления, защищающей станок от аварий благодаря применению блокировочных устройств. 8. Повышение статической и динамической жесткости и виброустойчивости станков как условие увеличения скоростей рабочих движений и мощностей привода при высоких в то же время требованиях в отношении точности размеров и качества обработанных поверхностей. Данная работа предполагает проект модернизации главного привода станка на базе станка с ЧПУ модели

---

2А135. Проектируемый привод должен отвечать всем требованиям современного станкостроения, основными из которых являются:

---

-повышение производительности станка путем интенсификации режимов обработки и сокращения вспомогательного времени;

-повышение точности обработки и формообразования;

-жесткость;

-прочность;

-виброустойчивость;

-теплостойкость;

-высокий КПД главных и вспомогательных механизмов (приводов).

Высокую производительность процесса обработки станок обеспечивает за счет быстроходности, мощности и автоматизации. Устройство числового программного управления позволяет повысить мобильность производства и точность, а

движения с учетом тенденции развития металлообрабатывающих станков. Приведен проектировочный расчет элементов привода. Выполнены чертежи: общего

вида модернизированного станка; кинематической схемы; шпиндельного узла; коробки скоростей.

также автоматически устанавливать необходимые режимы обработки с учетом изменяющихся условий.

В данном курсовом проекте проанализированы основные элементы конструкции станка- прототипа. Осуществлена модернизация его привода главного

движения с учетом тенденции развития металлообрабатывающих станков. Приведен проектировочный расчет элементов привода. Выполнены чертежи: общего

вида модернизированного станка; кинематической схемы; шпиндельного узла; коробки скоростей.

1. Описание устройства и работы станка-прототипа и основных его узлов

1.1. Назначение и краткое описание станка

Универсальный вертикально-сверлильный станок 2А135(рис. 1)используется на предприятиях с единичным и мелкосерийным выпуском продукции и предназначен для выполнения следующих операций: сверления, рассверливания, зенкерования и развёртывания отверстий в различных заготовках.

Наличие на станке механической подачи шпинделя при ручном управлении циклами работы допускает обработку деталей в широком диапазоне размеров из различных материалов с использованием инструмента из высоко углеродистых и быстрорежущих сталей и твердых сплавов.

---

Установленное на станке электрическое устройство реверсирования двигателя главного движения позволяет производить нарезание резьбы машинными метчиками при ручной подаче шпинделя

Обрабатываемые заготовки могут закрепляться непосредственно на столе станка, в машинных тисках, трёхкулачковом самоцентрирующемся патроне и других специальных приспособлениях.

Рис. 1. Общий вид станка 2А135.

1.2. Технические данные и характеристика станка

Совмещение оси будущего отверстия с осью шпинделя осуществляется перемещением приспособления с обрабатываемой деталью (или детали) на столе станка.

Режущий инструмент закрепляется в шпинделе станка. В соответствии с высотой обрабатываемой заготовки и длиной режущего инструмента производится установка стола и шпиндельной бабки. Отверстия могут обрабатываться как ручным перемещением шпинделя, так и его механической подачей.

В конструкции станка предусмотрено автоматическое включение движения подачи после быстрого подвода режущего инструмента к обрабатываемой детали и автоматическое выключение подачи при достижении заданной глубины сверления.

Заданная глубина сверления несквозных отверстий обеспечивается специальным механизмом останова с упором 2 (см. рис. 2). Этот механизм является одновременно устройством, предохраняющим механизм подачи от поломок при перегрузках.

В станке предусмотрена возможность смены приводных шкивов клиноременной передачи, что позволяет устанавливать частоты вращения шпинделя в соответствии с технологическими задачами (но не более 2500 об/мин).
Техническая характеристика:

1. Условный диаметр сверления, мм………………………………	35
2. Размеры рабочей поверхности стола, мм: – длина, мм……………………………………………………….	500
– ширина, мм……………………………………………………..	450
3. Отверстие в шпинделе, конус Морзе, номер……………………	4
4. Расстояние от оси шпинделя до зеркала станины, мм…………	300
5. Наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола, мм…….	750
6. Наибольший ход шпинделя, мм…………………………………	225
7. Наибольшее вертикальное перемещение стола, мм……………	325
8. Число частот вращения шпинделя……………………………...	9
9. Пределы частот вращения шпинделя, об/мин………………….	68…1100
10. Количество подач………………………………………………	11
11. Пределы величин подач, мм/об………………………………..	0,114…1,6
12. Мощность электродвигателя, кВт……………………………..	4,5

---