Контрольная работа по "Оборудование машиностроительного производства"

 

Министерство образования и  науки РФ

 

 

 

 

 

 

 

Федеральное государственное бюджетное  образовательное учреждение

 высшего профессионального  образования

«Национальный минерально-сырьевой университет  «Горный»

 

Кафедра машиностроения

Контрольная работа

По дисциплине: Оборудование машиностроительного производства

 

 

 

Выполнил: студент гр. ЭГМ-в 09              _________________   /Костина А.А./

                              (шифр специальности)                       (подпись)                                     (Ф.И.О.)

 

Номер зачетной книжки: 9703021009    

Дата сдачи:________________

ПРОВЕРИЛ:

Дата проверки:__________________

Руководитель:        доцент                 __________________         /Халимоненко А.Д/

                                                (должность)                                        (подпись)                                           (Ф.И.О)

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2013 г.

 

 

 

 

 

I. Описание .

ПОЛУАВТОМАТ ТОКАРНО-РЕВОЛЬВЕРНЫЙ С  ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТИ

Модель 1П426ФЗ

 

Предназначен для токарной обработки  штучных заготовок в условиях единичного, мелкосерийного и серийного  производства. На полуавтомате можно производить обточку, расточку, подрезку, проточку и расточку канавок, сверление, зенкерование, развертывание, фасонное точение, нарезание резьбы резцом.

Точность обработки: на диаметре не менее 50 мм при точении—h7, расточке — Н8, по длине — 70 мкм в соответствии с ОСТ2 Н31-2—76.

Шероховатость обработанной наружной поверхности при' обточке стали Ra 2,5 мкм, при обточке цветных металлов Ra 1,25 мкм по ГОСТ 2789—73.

Класс точности полуавтомата Н по ГОСТ 8—82Е.

Станок имеет «автоматную» компоновку, при которой направляющие станины расположены в вертикальной плоскости.

На станке установлен один двухкоординатный револьверный суппорт крестового типа. Продольная каретка перемещается по направляющим станины, поперечная — по направляющим продольной каретки. Обработка ведется как при продольном, так и при поперечном перемещении револьверного суппорта, а также при одновременном перемещении суппорта в обоих направлениях. В этом случае возможна обработка фасонных деталей любого профиля. На верхней плоскости поперечной каретки установлена шестипозиционная револьверная головка с горизонтальной осью поворота. Револьверная головка поворачивается на любое число граней.

Привод главного движения — раздельный, состоит из автоматической коробки скоростей (АКС) и шпиндельной бабки. АКС обеспечивает 12 частот вращения шпинделя, переключаемых автоматически в цикле.

Управление перемещением суппорта, поворотом револьверной головки, переключением частот вращения шпинделя, остановом шпинделя, включением и выключением системы охлаждения осуществляется автоматически системой ЧПУ.

 

 

 

                                                           Установочный чертеж

4 фундаментных бинта М2А \

1Фундаментных винтов мзо

 

1. Электрошкаф привода подач
2. Станок
3. Станция гидропривода
4. Устройство с ЧПУ
5. Подвод электроэнергии (380 В,60 Гц)

 

 

Технические характеристики:

 

 Класс точности  станка по ГОСТ 8-82  П

 Наибольший диаметр  обрабатываемого прутка, мм  40

 Наибольшая длина  подачи прутка, мм  100

 Наибольшая длина  обрабатываемого прутка, мм  100

 Пределы частоты  вращения шпенделя, Min/max, об/мин  40/4000

 Мощность двигателя  главного движения, кВт  15

 Начало серийного  производства  1984

Наибольший диаметр  изделия, мм:

над станиной 500

над суппортом 400

Наибольшее расстояние от переднего торца шпинделя до грани  револьверной головки, мм 800

Наибольший ход суппорта, мм:

продольный 500

поперечный 330

Пределы частоты вращения шпинделя, об/мин 25—1250

Количество автоматически  переключающихся скоростей шпинделя 12

Привод подач суппорта Бесступенчатый

Пределы подач суппорта, мм/мин:

продольных 5—1200

поперечных 2,5—600

Разрешающая способность  подач, мм:

продольных 0,01

поперечных 0,005

Время поворота револьверной головки, с 3

Габариты без приставных агрегатов, мм 3670x1710x2310

Масса без приставных агрегатов, кг 7760

 

 

 

 

 

II. Кинематическая схема станка

Нам дана кинематическая схема зубофрезерного станка, работающего по методу обката (деления) червячной фрезы.

 

Рис. 1. Кинематическая схема зубофрезерного станка

 

Требуется настроить  станок для нарезания червячного колеса методом тангенциальной подачи. Для этого необходимо настроить четыре кинематические цепи:

1. цепь главного движения,
2. цепь обката (деления),
3. цепь тангенциальной подачи,
4. цепь дифференциала.

 

 

 

 

Исходные данные представлены в таблице.

 

Параметры	Исходные данные
z	60	По последней цифре  шифра
dao, мм	57,6
ms, мм	4
V, мм/мин	25,5	По предпоследней цифре шифра
S, мм/об	1,5

 

 

z — число зубьев обрабатываемой детали,

d_ao, мм — наружный диаметр однозаходной червячной фрезы,

m_s, мм — осевой модуль однозаходной червячной фрезы,

V, мм/мин — скорость резания,

S, мм/об — подача.

 

Под кинематической настройкой станка понимают настройку его цепей, обеспечивающую требуемые скорости движений исполнительных органов станка, а также, при необходимости, условия кинематического согласования перемещений или скоростей исполнительных органов между собой. Цель таких согласований — образование поверхности с заданными формой, размерами, точностью и шероховатостью. Кинематическая настройка является составной частью наладки станка.

В большинстве металлорежущих станков с механическими связями  для настройки кинематических цепей применяют органы кинематической настройки в виде гитар сменных зубчатых колёс, а также ременных передач, вариаторов, регулируемых электродвигателей, коробок скоростей и подач, характеристикой которых является общее передаточное отношение ί органа. Значение передаточного отношения органа настройки определяют по формуле настройки и затем реализуют в гитарах сменных зубчатых колёс подбором и установкой соответствующих колёс в гитаре, а в коробках скоростей и подач — зацеплением соответствующих зубчатых колёс.

Для вывода формулы настройки  любого органа кинематической настройки  необходимо по кинематической схеме  станка наметить такую цепь передач, в которой расположен данный орган и известны перемещения или скорости конечных звеньев этой цепи, связанные функциональной или требуемой зависимостью. Желательно, чтобы такая цепь передач, называемая в дальнейшем цепью согласования, включала в себя только один орган настройки, для которого выводят формулу.

Для выбранной цепи согласования составляют условие кинематического согласования перемещений её конечных звеньев, совершающихся в течение определённого промежутка времени, или их скоростей. Эти перемещения могут быть угловыми, линейно-угловыми и линейными. С учётом условия согласования перемещений или скоростей составляют уравнение кинематического баланса цепи согласования, в котором неизвестным является передаточное отношение ί органа настройки. При этом следует учитывать, что при совпадении порядка записи с направлением передачи движения через орган настройки символ ί записывают в числитель; при отсутствии этого условия — в знаменатель. Уравнение баланса можно записывать от любого конца цепи согласования. Решение уравнения баланса относительно передаточного отношения органа настройки представляет собой формулу настройки. В общем виде формула настройки показывает зависимость передаточного отношения органа настройки от переменных параметров условия кинематического согласования перемещении конечных звеньев цепи согласования и её постоянной, то есть ί = f (C, переменные параметры условия согласования), где ί — передаточное отношение органа настройки; C — постоянная цепи согласования, зависящая от передаточных отношений её промежуточных передач и постоянных параметров условия согласования перемещений.

 

 

III. Настройка цепи главного движения

 

1. Условие настройки.

Цепь главного движения (вращения фрезы) начинается от электродвигателя (P = 2,8 кВт, n = 1420 об/мин), заканчивается фрезой и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс А-В. Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от частоты вращения двигателя, который является начальным звеном, к частоте вращения фрезы, которая является конечным звеном цепи ( n_дв об/мин → n_фр об/мин).

2. Определение частоты  вращения фрезы.

Частота вращения фрезы определяется по формуле:

 

 

.

 

3. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

При составлении УКБ  идём длине по всей цепи: от первого звена — электродвигателя, до конечного — фрезы.

 

,

 

где 1420 об/мин – частота вращения двигателя;

 мм – диаметры шкивов;

ε – коэффициент проскальзывания ремня по шкиву, (ε = 0,99);

, – зубчатые цилиндрические пары;

 – гитара сменных зубчатых колёс (зубчатая пара), которую

необходимо найти;

 – зубчатые конические пары.

 

 

 

4. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Так как передаточное отношение гитары сменных зубчатых колёс ί_v = 1.28, то из приложенных к станку комплектов зубчатых колёс сменные колёса гитары для цепи главного движения выбираем 32-28, так как

 

6. Определение фактической частоты  вращения фрезы n'_фр об/мин.

 

 

7. Определение фактической скорости резания V' м/мин.

Фактическая скорость резания  определяется по формуле:

 

 

8. Определение процента  расхождения ∆V.

Процент расхождения  определяется по формуле:

 

 

IV. Настройка цепи обката (деления)

1. Условие настройки.

Цепь обката (деления) связывает вращательные движения фрезы  и рабочего стола и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс a-b, c-d. Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота фрезы к оборотов заготовки, где:

 – количество заходов фрезы  ( );

 – количество зубьев, которые необходимо нарезать (по условию ).

2. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

 

,

где – зубчатая цилиндрическая пара;

 – зубчатые конические пары;

 – суммирующий механизм ;

 – зубчатая пара, передаточное отношение которой принимаем за 1;

 – гитара сменных зубчатых колёс, которую необходимо рассчитать;

 – конечное звено (рабочий стол).

 

3. Расчёт УКБ относительно .

Рассчитывая УКБ относительно , мы тем самым рассчитываем передаточное отношение ί_x цепи обката (деления).

 

 

4. Подбор сменных зубчатых  колёс гитары .

Исходя из вычисленного передаточного отношения, подбираем  сменные зубчатые колёса гитары.

 

 

V. Настройка цепи тангенциальной подачи

 

1. Условие настройки.

Начальным звеном цепи тангенциальной подачи является рабочий стол, конечным звеном является ходовой винт. Органом  настройки цепи является гитара сменных зубчатых колёс a₁-b₁, c₁-d₁. Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота заготовки к оборотов ходового винта, где:

 – величина подачи (по условию = 1,65 мм/об);

 – шаг ходового винта  ( = 5мм).

 

2. Составление уравнения  кинематического баланса (УКБ).

 

,

где – начальное звено (рабочий стол);

 – гитара сменных зубчатых колёс (необходимо рассчитать);

 – зубчатая цилиндрическая пара;

 – зубчатые конические пары;

 – паразитная пара;

 – конечное звено (ходовой винт).

 

3. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Исходя из вычисленного передаточного отношения, подбираем сменные зубчатые колёса гитары.

 

 

VI. Настройка цепи дифференциала

 

1. Условие настройки.

Цепь дифференциала, сообщающая рабочему столу дополнительное вращательное движение, идёт от ходового винта до рабочего стола и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс a₂-b₂, c₂-d₂. Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота ходового винта к оборотов заготовки, где