Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Октября 2014 в 23:37, курсовая работа
Агрегатные станки наиболее удобно и рационально использовать в условиях серийного и массового производства при обработке деталей, имеющих значительное количество гладких, ступенчатых и резьбовых отверстий. Поэтому для обработки детали КОРПУС применяю агрегатный станок для выполнения операций :
a) Сверление 4х отверстий 13 мм. на l=57 мм.;
b) Сверление 4х отверстий 4,5 мм. на l=20 мм.;
Анализ технического задания на разработку
и проектирование агрегатного станка
1. Технологическая компоновка станка
1.1 Обоснование схемы базирования и закрепления заготовки
1.2 Разработка схемы обработки
1.3 Выбор режущего инструмента
1.4 Структура технологической компоновки агрегатного станка
2. Расчет режимов резания, силовых параметров и нормирование
3. Разработка конструктивной компоновки станка
3.1 Выбор нормализованных узлов
3.2 Конструктивная компоновка агрегатного станка
4. Проектирование специальных узлов станка
5. Система управления агрегатного станка
6. Вспомогательные механизмы
7. Техника безопасности при работе на агрегатном станке
Литература
2.2 Сверление отверстия Æ 4,5 l=20мм.
Принимаем обороты шпинделя
Нарезание резьбы нарезание резьбы в 4х отверстиях М5´0,5-7Н на l=15 мм
Принимаю
2.4 Нормирование операций
Определяем штучное время на самом продолжительном технологическом переходе:
Тц = время цикла;
Ту = время на установку;
То=0, т.к.время на установку перекрывается машинным временем
Тg = 0,2мин – дополнительное время.
Определяем штучную производительность станка шт/час;
Кп – коэффициент загрузки (использование) станка
Кп = 0,7…0,9; Принимаем Кп=0,8.
Тшт – штучное время, за которое станок сделает одну единицу детали
Данные по расчету режимов резания сведем в таблицу № 3.
Сводная таблица по расчету режимов резания
Таблица №3
Операц. станция
|
Агрегат |
Подача,мм/об |
Скорость резания, м/ин |
Частота вращения, об/мин |
Время цикла, с |
Передаточное отношение насадки |
Суммарная осевая сила, Н |
Суммарный момент, нмм |
Суммарная мощн. рез. кВт |
Производит. Станка,шт/ч |
I |
1 |
0.2 |
14.5 |
355 |
67.8 |
1:1 |
16400 |
74000 |
2,7 |
|
II |
2 |
0.1 |
14.13 |
1000 |
15.6 |
1:1 |
4400 |
7800 |
0,8 |
36 |
III |
3 |
0.5 |
5.6 |
355 |
14.4 |
1:1 |
2100 |
1100 |
0,04 |
3. Разработка конструктивной
3.1
Основными агрегатами, предопределяющими
эффективность работы
Основными требованиями, характеризующими использованиясиловых узлов являются: соответствие технологическому назначению, необходимая степень универсальности и переналаживаемости для агрегатовобеспечение требуемых режимов резания, обеспечение удобства и минимум трудоемкости регулирования для переналаживаемых агрегатов, соответствие установленной мощности, режимов резания, обеспечение необходимой производительности, полная автоматизация цикла, высокая надежность, соответствие требованиям техники безопасности.
1.
Принимаем силовые головки
Их использую для компановки с вертикальными и горизонтальными шпинделями.
Техническая характеристика силовой головки 1УХ4035.
Класс точности н, п;
Мощность электродвигателя, кВт 1,1…3,0;
Максимальный ход пиноли, мм 83;
Максимальная осевая сила, Н
с обгонной муфтой 3500
без обгонной муфты 4000;
Пределы пода на обороты шпинделя, мм/об 0,005…1,785;
Осевая , н/м 25000;
Условный диаметр сверления
по стали (s = 600…700 Мпа), 16;
Частота вращения шпинделя, мин-1 72…3170;
с зубчатым приводом 72…3170;
с ременным приводом 355…3980;
продолжительность цикла работы, с 5…460;
Нестабильность реверсирования шпинделя
при нарезании резьбы, мм 0,2;
Нестабильность остановки шпинделя
в крайнем положении, мм 0,015;
Максимальный крутящий момент, нмм
для шпинделя 70000;
для приводного вала 27000;
Габаритные размеры с направляющей плитой, мм
с зубчатым приводом 980´250´425;
с ременным приводом 685´250´708;
Силовая головка является самостоятельным узлом станка и предназначена для вращения рабочих шпинделейи осуществления продольной подачи инструмента.
2.Многопозиционные поворотные столы
Предназначены для транспортирования обрабатываемых заготовок между рабочими позициями станка и точной фиксации их относительно заранее установленных в этих позициях режущих инструментов.
Применяем поворотный стол с электромеханическим приводом мальтийским механизмом поворота внутреннего зацепления.
Принимаю стол модели УХ2035П.
Основные параметры поворотного стола:
Диаметр планшайбы, мм 630;
Наибольшая масса устанавливаемых
приспособлений, кг 400;
Число позиций 2…12;
Время поворота на одну позицию
Угловая 10²;
Линейная 0,012;
Станина предназначена для компановки на ней многопозиционных штапмов. Применяем круглую станину модели: 2УХ1232;
Стойки предназначены для установки в вертикальном положении головок с выдвинутой пинолью. Принимаем модель типа: 1УХ1535.010.
3.2 Конструктивная компановка
Для обработки детали КОРПУС применяю следующую компановку станка
Конструктивная компановка станка
Рис.3
Поз I - Загрузочная производится установка заготовки в приспособлении и снятие готовой детали.
Поз II - Установлен один вертикальный шпиндель.
Поз III - Установлен один вертикальный шпиндель.
Поз IV - Установлен один вертикальный шпиндель.
4.Проектирование специальных
4.1 Устройство 4х шпиндельной головки.
Для одновременного сверления 4х отверстий Æ 13 мм., в детали КОРПУС применяю 4х шпиндельную сверлильную головку. Головка крепится в шпинделе силовой головки агрегатного станка.
Принцип 4х шпиндельной сверлильной головки следующий: вращение от шпинделя силовой головки передается на хвостовик центрального (ведущего) шпинделя головки.
В отверстиях рабочих шпинделей установлены подвижные шпиндели, имеющие конические отверстия, в которые устанавливаются режущие инструменты – сверла для обработки отверстий.
Данные шпиндели могут выдвигаться в осевом напряплении, что необходимо при наладке станка.
4.2 Кинематический расчет
Кинематический расчет 4х шпиндельной головки, заключается в определении диаметра тела зубьев и модуля при заданных значениях межцентрового расстояния .
Конструктивно применимо:
где d1 – делительный диаметр центральной шестеренки;
d2 – делительный диаметр рабочих шестеренок.
Рис. 4
Кинематическая схема головки.
Нормальный модуль зацепления рекомендутся принимать в пределах:
при твердости зубьев
Принимаю m=2мм по ГОСТ 9563-80;
Ведущая шестерня – 1
Делительный диаметр d1=50мм; m=2,0 мм; число зубьев
Внутренний диаметр
Наружный диаметр
Ведомая шестерня
Делительный диаметр
Число зубьев
Внутренний диаметр
Наружный диаметр
Определяем передаточное число зубьев
Число оборотов рабочих шпинделей n=355мин-1;
Число оборотов шпинделя силовой головки
4.3 Расчет шпинделей 4х шпиндельной головки.
Исходные данные:
где h - КПД головки
Рис.5
Расчетная схема 4х шпиндельной сверлильной головки.
hцп – КПД цилиндрической пары =0,98;
hп – КПД пары подшипников = 0,99;
п – кол-во пар зубчатых колес п=4;
к – кол-во пар подшипников к=5;
Определяем силы действующие в зацеплении
радиальные силы
Определяем диаметр вала в зоне установки подшипников
Ведущий шпиндель
где [t]кр – кривая прочности при кручении
a - показатель степени, для конических подшипников = 0,3;
Принимаем dп2=30мм;
Диаметр вала под шестерню dк=30мм;
Подшипник типа 206 ГОСТ8338-75
d=30мм; D=62мм; В=16мм; С=11,5мм;
Принимаем dп1=30мм;
dk1=30 мм;
Подшипник ГОСТ 8338-75 типа 206
d=30мм; D=62мм; В=16мм; С=19,5мм;
Расчет ведущего шпинделя головки
Определяем реакции от силы Fz2.
Определяем опорные реакции от силы Ft2
Суммарные опорные реакции
4.4 Расчет ведущего вала на статическую прочность
Определяем моменты, действующие в наиболее опасном сечении шпинделя.
Суммарный изгибающий момент
Находим действительные значения эквивалентного напряжения в опасном сечении.
где [s] – предел прочности =78,5 Мпа.
Проверка необходимости, расчет шпинделя на выносливость.
где e - фактор выносливости;
s-1 – предел выносливости при изгибе;
Рис.6
Расчетная схема и эпюры подшипников ведущего
шпинделя головки.
Материал шпинделя сталь 45 sв=850 Мпа;
Кs - коэффициент концентрации напряжений Кs=1,65;
N – запас прочности n>1,5; принимаю n=2,0;
Поэтому уточненного расчета на выносливость не требуется.
4.5 Проверка работоспособности подшипников качения