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

Рис. 2. Расположение составных частей станка

Основные узлы станка:

А − основание (фундаментная плита);
Б − стойка;
В − коробка скоростей;
Г − шпиндельная бабка с коробкой подач и подъёмным механизмом;
Д − стол станка.

Общий вид с обозначением составных частей станка показан на рис. 2.

Органы управления:

1. 
   Штурвал для подъёма-опускания шпинделя и включения механической подачи.
   
2. 
   Упоры для ограничения хода механической подачи шпинделя.
   
3. 
   Рукоятка перемещения стола.
   
4. 
   Рукоятки переключения частот вращения шпинделя.
   
5. 
   Рукоятки переключения величин подач.
   
6. 
   Рукоятка включения вращения шпинделя в режимах «Правое вращение» − «Стоп» − «Левое вращение».
   
7. 
   Конец вала для установки рукоятки вертикального перемещения шпиндельной бабки.
   

Сверление отверстий на станке осуществляется за счёт двух движений:

- вращения шпинделя (главное движение);

- вертикального перемещения инструмента (движение подачи).

---

1.3. График частот вращения привода главного движения
базового станка и ее описание

Как видно из графика (рис. 3), шпиндель V имеет девять частот вращения. Требуемая частота вращения шпинделя устанавливается поворотом двух рукояток 4 (рис. 2), которые перемещают тройные зубчатые блоки Б1 и Б2 в коробке скоростей.

Рис. 3. График частот вращения шпинделя

1.4. Кинематическая схема привода главного движения
базового станка и ее описание

На рис. 4 представлена кинематическая схема привода главного движения станка мод. 2А135 выполненная в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД.

Шпиндель V приводится в движение электродвигателем мощностью
4,5 кВт через клиноременную передачу 140/178 и коробку скоростей.

На валу II коробки скоростей находится тройной подвижный блок шестерён Б1, обеспечивающий валу III три скорости вращения. От вала III через шестерни 34/48 вращение передаётся валу IV, на котором расположен тройной
подвижный блок шестерён Б2, приводящий в движение полый вал V, связанный шлицевым соединением со шпинделем V.

Рис. 4. Кинематическая схема привода главного движения станка мод. 2А135

2 Техническое предложение на проектируемый станок

Анализ конструкции станка- прототипа показал, что его технологические возможности и технические характеристики в целом отвечают требованиям многономенклатурного мелкосерийного производства. Однако не учитывают современный уровень развития производства комплектующих его узлов и режущих инструментов. Это относится, в частности к возможности использования в настоящее комплектных асинхронных регулируемых приводов и новых режущих инструментальных материалов. Модернизация станка с учетом этой ситуация позволило бы существенно поднять уровень конкурентоспособности

---

2.1. Основные условия и исходные данные для разработки

Требуется разработать кинематику привода главного движения с плавным (бесступенчатым) изменением скоростей на основе использования асинхронного регулируемого электродвигателя для вертикально сверлильного станка мод. 2А135.

Главной задачей при разработке бесступенчатого привода является полное сохранение конфигурация и размеров корпусных узлов базового станка, в которых будут расположены все элементы привода. Другими словами, механическая часть бесступенчатого привода должна быть вписана в базовый корпус (или корпуса) без всяких изменений его (их) конструкции.

Исходными данными для разработки кинематики бесступенчатого привода являются:

- мощность электродвигателя,

- режим работы двигателя,

- число ступеней частот вращения механической части привода,

- максимальная частота вращения шпинделя,

2.2 Определение базовых межосевых расстояний и условия
их сохранения в разрабатываемом приводе

На рис. 4 представлена кинематика привода главного движения базового станка. Параметры зубчатых зацеплений необходимых для определения искомых расстояний, заимствуется из технической документации на станок и сводятся в табл. 1.

Параметры делительных A и начальных A окружностей в технической документации не указаны и их требуется определить. Информация о типах колес и величины смещения при их нарезании также отсутствуют.



Между II и III валами установлен тройной блок шестерен. Минимальное число зубьев колес . Проверка равенства зубьев:

;

;

.

Проверка сцепляемых колес в групповой передаче показывает

---

, что суммы равны. В этом случае расстояние между осями валов определяется по формуле (3.9) [1]:





Между III и IV валами установлена одиночная понижающая передача. Минимальное число зубьев колес . В этом случае расстояние между осями валов определяется по формуле (3.9) [1]:





Между III и IVвалами установлен тройной блок шестерен. Минимальное число зубьев колес . Проверка равенства зубьев:

;

;

.

Проверка сцепляемых колес в групповой передаче показывает, что суммы не равны. Значит делительные и начальные окружности этих колес не совпадает. Кроме того наличие в приводе колес с числом зубьев всегда потребует положительного смещения инструмента при их нарезании. Тогда межосевые расстояния приблизительно можно определить по упрощенной зависимости (3.10) [1]:



где слагаемое есть не что иное, как суммарное смещение инструмента , определяемое усредненным коэффициентом суммарного смещения ,
равным 1,5.

Тогда межосевые расстояния равны:







Принимаем межосевое расстояние равным 154 мм, т.к. оно наибольшее из рассчитанных.

Полученные значения сводим в табл. 1.
1. Параметры зубчатых зацеплений в базовом приводе

Номера валов				мм	А, мм	мм
	0,34	21	61	3	123	123
	0,49	27	55
	0,71	34	48
	0,71	34	48	3	123	123
	0,25	17	68	3,5	148,75	154
	0,70	35	50
	1,91	65	34	3	148,5	153

---

---