Введение 3
I раздел
1 Обоснование технических характеристик: выбор типовых инструментов, расчет режимов резания 5
II раздел
2 Кинематический расчет коробки подач 8
2.1 Определение диапазона регулирования подач 8
2.2 Выбор структурной формы коробки подач 8
3 Силовой расчет 10
3.1 Выбор электродвигателя привода подач 10
3.2 Расчетная частота вращения 10
3.3 Мощность на валах коробки подач и расчет передаваемых крутящих моментов на валах 11
3.4 Проектировочный расчет валов 11
3.5 Определение модуля зубчатых колес 12
3.6 определение основных параметров зацепления 12
4 Расчет механизма винтовой передачи с гайкой скольжения 15
4.1 Расчет на износостойкость по среднему удельному давлению 15
4.2 Расчет ходовых винтов на прочность 16
4.3 Расчет ходового винта на жесткость 17
4.4 Расчет ходового винта на устойчивость 18
5 Выбор и расчет шпоночных и шлицевых соединений 19
5.1 Выбор шпоночных и шлицевых соединений 19
5.2 Расчет шпоночных соединений 19
6 Выбор и расчет подшипников 20
6.1 Выбор подшипников 20
6.2 Проверочный расчет подшипников 20
7 Выбор и расчет муфт 21
7.1 Выбор и расчет упругой муфты 21
7.2 Выбор и расчет электромагнитных муфт 22
III раздел
Система смазки коробки подач 23
Требования к узлам, механизмам и деталям привода при монтаже-демонтаже 24
Заключение 25
Список использованных источников 26
Создание современных, точных и высокопроизводительных металлорежущих станков обуславливает повышенные требования к их основным узлам. В частности, к приводам главного движения и подач предъявляются требования: по увеличению жёсткости, повышению точности вращения валов, шпиндельных узлов. Станки должны обеспечивать возможность высокопроизводительного изготовления без ручной последующей доводки деталей, удовлетворяющих современным непрерывно возрастающим требованиям к точности.
Однако в настоящее время сложилась сложная ситуация с оснащением промышленных производств современными металлорежущими станками. Более половины существующих машиностроительный предприятий имеют устаревший станочный парк, неоднократно выработавший свой ресурс и требующий либо полной замены, либо модернизации.
Также ввиду того, что эффективность машиностроительного производства и качество выпускаемой продукции непосредственно зависят от точности и производительности металлорежущих станков, а следовательно, и жесткости элементов, скорости рабочих перемещений, проблема повышения этих характеристик работы металлорежущего станка была и остается основной для конструкторов. Постоянный рост этих требований приводит к тому, что современные металлорежущие станки становятся всё более сложными в техническом плане и постоянно совершенствуются (модернизируются).
Для данного проекта выбран привод подач, поскольку привод подач станка является одним из наиболее важных узлов станка, от его конструкции и параметров зависят все характеристики станка в целом.
Все типовые механизмы, применяемые в приводах главного движения, широко используются и в цепях подач. Кроме того, имеется ряд простых передач, которые в силу недостаточной жесткости применяются реже. В отличие от приводов главного движения приводы подач являются тихоходными, с большой степенью редукции. В результате их кинематическая структура содержит не только множительные механизмы, но и постоянные передачи.
К приводам подач предъявляют следующие требования: обеспечение необходимой мощности резания, сохранение постоянства мощности резания в приводе подач и крутящего момента, обеспечение заданного диапазона регулирования подачи, высокий КПД, надёжность, простота обслуживания и малые размеры.
Методика расчета механизмов подач принципиально не отличается от расчета механизмов главного движения. Поскольку цепи передач подчас являются длинными, можно выделить множительную часть и рассчитать ее отдельно. Постоянные же передачи рассчитывают с учетом полученных результатов.
В данном проекте мы спроектируем привод подач вертикально-фрезерного станка. Выполним проектирование деталей и элементов данного узла; выполним расчеты на жесткость, прочность; определим и решим технологические и конструкторские задачи по обеспечению заданной точности привода. Проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.
Результатом выполненной работы стал спроектированный привод коробки подач вертикально-фрезерного станка. В результате работы был произведен расчет коробки подач вертикально-фрезерного станка, выбор и расчет параметров отдельных ее элементов: электромагнитных муфт, обеспечивающих автоматическое переключение передач коробки; подшипников качения, служащих опорами валов и зубчатых колес; системы смазки и смазочного материала, обеспечивающих непрерывный подвод смазочного материала ко всем механизмам станка. Были разработаны чертежи коробки подач с указанием основных элементов. Спроектированная коробка подач обеспечивает переключение скоростей подач, постоянство переключения подач.
Помимо выполнения расчетно-пояснительной записки работа дополнена графической частью. Графическая часть состоит из чертежа кинематической схемы вертикально-фрезерного станка 6М13П: на ней указаны его основные элементы, а также схематически показаны структурная сетка, график частот вращения. На втором листе выполнена развертка коробки подач. На третьем листе показана свертка – истинное положение валов коробки подач, относительно друг друга; приведены технические условия на сборку и испытания коробки подач.
- Косилова А.Г., Мещеряков Г.К. «Справочник технолога-машиностроителя», М.: Машиностроение, 1985 – 496с.
- Сапронов Ю.А., Кочергин В.Г. «Методические указания к курсовому проекту по курсу «Металлорежущие станки и промышленные роботы», Донецк: ДПИ, 1987 – 48с.
- Кочергин А.И. «Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование: Учебное пособие для вузов», Минск: Высшая школа, 1991 – 382с.
- Киреев Г.И. «Проектирование приводов главного движения металлорежущих станков», Ульяновск: УлГТУ, 2007 – 46с.
- «Металлорежущие станки. В 2 томах»/ Под редакцией Н.С. Ачеркана, М.: Машиностроение, 1965 – 628с.
- «Детали и механизмы металлорежущих станков. Т.2» / Под редакцией Д.Н. Решетова, М.: Машиностроение, 1972 – 405с.
- Серенсен С.В. «Валы и оси. Конструирование и расчет», М.: Машиностроение, 1970 – 312с.
- Анурьев В.И. «Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т.1». Под редакцией Жестковой И.Н., М.: Машиностроение, 2001 – 920с.
- Дунаев П.Ф. «Детали машин. Курсовое проектирование», М.: Машиностроение, 2007 – 560с.