РефератыПромышленность, производствоМоМодернизация привода токарно-винторезного станка мод. 1А616

Модернизация привода токарно-винторезного станка мод. 1А616

Министерство образования и науки Украины


Житомирский государственный технологический университет


Кафедра ТМ и КТС


Курсовой проект


по дисциплине: "Оборудование и транспорт механических цехов"


"Модернизация привода токарно-винторезного станка мод. 1А616"


Житомир


Вступление


Проектирование или модернизация металлорежущего станка или отдельного его узла – это скрупулезный творческий поиск, который обязательно сопровождается необходимыми проектными и проверочными расчетами, связанных с достижением заданных показателей точности и надежности, производительности и металлоемкости и т. д.


Для реализации всех этих задач необходимо постоянно повышать качество подготовки специалистов станкостроения.


Шпиндель и шпиндельный узел есть наиболее ответственным элементом металлорежущего станка, так как от него зависит точность обработки детали. В связи с этим, к шпинделю и его опор при расчете и проектировании предъявляются повышенные требования: проверка на прочность, проверка на жесткость и податливость, проверка на виброустойчивость и биение.


Только инженер, который владеет хорошей общей конструкторской и технологической подготовкой, может создать современную машину или систему, отворив известный прототип, но на более высоком научно-техническом уровне.


Задание


Произвести модернизацию токарного станка, переделав его шпиндельный узел с ступенчатым регулированием частоты вращения двигатель в шпиндельный узел с бесступенчатым регулированием частоты вращения шпинделя.


При этом необходимо реализовать параметры в соответствии с заданием.


Исходные параметры


Материал обрабатываемого материала - СЧ.


Максимальная частота вращения шпинделя - .


Мощности двигателя - .


Диаметр сверла (при осевом сверлении) - 12 мм.


Данные: материал обрабатываемого материала - СЧ; , на основе заданной мощности двигателя - , был выбран базовый станок 1А616, и двигатель из серии 4ПФ112SВБ.


Технические характеристики двигателя 4ПФ112SВБ


Мощность двигателя, кВт - 4.


Максимальны обороты двигателя, мин-1
- 4800.


КПД - 76.


Технические характеристики станка 1А616.


Высота центров, мм - 165.


Максимальное расстояние между центрами, мм - 710.


Наибольший диаметр заготовки, устанавливаемый над станиной, мм - 320.


Наибольший диаметр обработки над суппортом, мм - 180.


Диаметр сквозного отверстия в шпинделе, мм - 35.


Пределы величин продольных и поперечных подач суппорта, мм/об - 0,03-1,04.


Типы нарезаемой резьб:


метрическая, наг в мм - 0,5-48;


дюймовая, число ниток на 1"
- 48-2.5;


модульная, модуль в мм - 0,25-40-,5;


питчевая, в питчах - 128-4,5;


Мощность главного электродвигателя, кВт - 4,5.


Расчет кинематики привода шпинделя с плавным регулированием скорости


Диаметры обработки




Глубина резания.


,


где =0,6 для чугуна и бронзы; =0,7 для сталей;





Подача.




Для обеспечения необходимой частоты вращения шпинделя равной 3500 мин-1
необходимо ставить ременную передачу с плоским зубчатым ремнем. Передаточное отношение ременной передачи:



Расчет ременной передачи с зубчатым ремнем


Исходные данные:






Характеристика зубчатого ремня.


Толщина зуба - мм


Высота зуба -


Угол профиля зуба -


Толщина ремня -


Число зубьев.




Диаметры шкивов:



Скорость ремня:



Межосевое расстояние:



Количество зубьев в ремне:



Длина ремня:



Уточненное межосевое расстояние:



Нагрузка, окружная сила:



Угол обхвата ведущего шкива:



Число зубьев ремня в зацеплении с ведущим шкивом:



Удельная нагрузка:



Ширина ремня:




Допустимая нагрузка ремня:



предварительная натяжка:



Расчет та проектирование шпинделя и шпиндельного узла


Расчет геометрических параметров шпинделя


Диаметр передней опоры:


мм


Диаметр задней опоры:


мм


Округляем полученные значения диаметров опор

к ближайшему, большему стандартному значению.


мм


мм


Расстояние между опорами:


мм


Длина передней консоли:


мм


Диаметр шпинделя между опорами:


мм


Внутренний диаметр равен диаметру отверстия базового станка


мм


Исходя из значения скоростного коэффициента, выбираем схему опор, которая будет иметь вид:



Тип подшипников передней опоры: радиально-упорные 46217 в количестве трех штук, а задней опоры 46212. в количестве двух штук


Силы резания.


,


Скорость резания.



где для твердосплавного инструмента- 92;


t - проектная глубина точения- 3.39 мм;


S - подача, которая соответствует проектной глубине резания- 1.04 мм/об;


V - скорость резания =494,55 м/мин;


- для условий черновой обработки- (1,05-1,5); x=1.0; y=0.85; n=0 определяются по справочнику.




для твердосплавного инструмента - 54;


t - проектная глубина точения - 3.39 мм;


S - подача, которая соответствует проектной глубине резания- 1.04 мм/об;


V - скорость резания =494,55 м/мин;


- для условий черновой обработки- (1,05-1,5); x=0,9; y=0,75; n=0 определяются по справочнику.




Расчет шпиндельного узла токарного станка на радиальную и осевую жесткость


Расчетная схема:



Определение реакций в опорах:





Проверка:



Крутящий момент на шпинделе:



Проверочный расчет шпиндельного узла на прочность.



Наименьший диаметр пустотелого вала:




прочность обеспечена


Определяем упругое перемещение тел качения и колец подшипника в нагруженной опоре:




Определяем контактную деформацию посадочных поверхностей подшипника и корпуса:



Жесткость передней опоры



Передняя опора собрана по схеме "триплекс", по этому



Податливость передней опоры:



Определяем упругое перемещение тел качения и колец подшипника в задней опоре:




Определяем контактную деформацию посадочных поверхностей подшипника и корпуса:



Жесткость передней опоры



Задняя опора собрана по схеме "дуплекс", по этому



Податливость задней опоры:



Перемещение переднего конца шпинделя от изгибающей нагрузки:






Перемещение переднего конца шпинделя от податливости опор:



Перемещение переднего конца шпинделя от сдвига поперечными силами:





Радиальная жесткость шпиндельного узла при действии на консоль силы Р.



Так как передняя опора собрана по схеме триплекс та по принципу суперпозиции ,, .


Определение осевой жесткости шпиндельного узла:


Расчет осевой силы резания при сверлении ; S=0,5 мм/об; ; ; q=1.2; y=0.75.



Расчет осевой силы резания при точении = 46; t = 3.3 мм; S = 1.1 мм/об; V =494,5 м/мин; =(1,05…1,5); x=1.0; y=0.4; n=0, эти значения определяются по справочнику.


.


по этому, дальнейший расчет будет производится по осевой силе . Упругое сближение тел качения и колец упорного подшипника:


Подшипник радиально-упорный 46117





Контактная деформация колец подшипников и корпуса опоры в месте прикасания:



площадь контакта



Осевая жесткость:



С учетом схемы установки подшипников


Литература


1. Г.Д. Василюк., В.Ю. Лоев., П.П. Мельничук. Конструювання, розрахунок та експлуатація токарніх верстатив з ЧПК: Навчальний посібник.-Житомир: ЖІТІ, 2001,-400 с.


2. Кобзар Є. П., Мельничук Л.С., Громовий О.А. Розрахунки та проектування вузлів та деталей верстатів і систем: Навчальний посібник.- Житомир: ЖІТІ, 2000,-361 с.


3. Перель Л.Я. Подшипники качения: Расчет, проектирование и обслуживание опор: Справочник.- М.: Машиностроение, 1983-543 с; ил.


4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т1/под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.-4-е из., перераб. И доп.-М.:Машиностроение 1985. 656 с., ил.


5. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т2/под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.-4-е из., перераб. И доп.-М.:Машиностроение 1985. 496 с., ил.

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Модернизация привода токарно-винторезного станка мод. 1А616

Слов:1045
Символов:10049
Размер:19.63 Кб.