Металлорежущие станки

              Министерство образования  и науки Российской  Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный  технический университет

Факультет « Машиностроительного  производства»

Кафедра « Металлорежущие станки  » 
 
 
 

                      Контрольная работа

                                          по

     КОНСТРУИРОВАНИЮ      МЕХАНИЗМОВ

        МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ          СТАНКОВ  
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                 Выполнил:  студент 5 курса

Факультета  МСФ группы ТМС-51 з/о

  Зачетная книжка  № 063099

                                                                                                      Погорелов.Д.В.

                                                                                  Проверил: _________

                                          

                                                 САРАТОВ       2010   

                                                     ЗАДАНИЕ

Тип станка – горизонтально  фрезерно  сверлильно  расточной.

     С компоновкой  bXZOYC_h

Тип управления     ЧПУ

Магазин  на  30  инструментов  и  двух  захватный   автооператор

Длительность  цикла  t_ц £ 500 с

  Длительность  паузы    t_п £ 30 c

точность  позиционирования  D £ 0,002 мм

Размеры заготовки     B_З = 350 мм , L_З = 450 мм

Диаметр   фрезы   D_Ф £ 100 мм

Диаметр  растачиваемого отверстия   D_Р £ 150  мм

Рабочая  поверхность стола  станины мм    --  ст-400 ´ 500

Материал  заготовки -- сталь, чугун;

Материал  инструмента-- твердый сплав, быстрорежущая сталь

Характеристика  проектируемого привода :

координата  C_h

автоматическая   коробка   скоростей   АКС

мощность  резания   N_V  £ 8 кВт.

скорость  резания   V_P £ 2,5 м/с

диапазон   регулирования    частоты  вращения  --  R_n ³ 100

Приводной электродвигатель  односкоростной асинхронный

Тип второго основного  привода-- электрогидравлический шаговый

по  координатам X,  Y, Z, b; N_S £ 1,5 кВт,

S£ 40 мм/с, R_S £ 1000, S_ХХ £ 125 мм/с  

1  Произведем  расчет  привода  главного  движения

     По  компоновке bXZOYC_h  строим компоновочную схему рис 1 

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 Наиболее  расчетный  диаметр  фрезы принимаем из соотношения

      DФмin   =  0,2)×DФмах .

      DФмах  =  100 мм

      DРмin = 0,2 ∙100 = 20 мм

3 Частота вращения   щпинделя

        

       

     

     4 Минимальная частота   вращения  шпинделя

      

5.Определяем  расчетную  частоту  вращения  шпинделя.

     

6  Вычисляем  требуемое  число  ступеней  Z_k   коробки скоростей

Принимаем  знаменатель  φ =1,41

            

Принимаем     
 
 

7.Рассмотрим  структурные  сетки   при Z=16

Привод     сложенной    структурной  сеткой 

                   

В рассматриваемом  примере в основной структуре имеется  только

одна  группа передач, и  она будет являться основной, то есть ее характеристика равна  Xo = 1. Тогда для основной структуры можно записать:

Pо = 4; Xо = 1.

В первой и второй дополнительных структурах имеется  также по од-

ной группе передач (одиночные  передачи не учитываются, так как не изменяют число ступеней регулирования) и они будут  относится к первой переборной группе с характеристиками X₁^* = X₁^** = Pо = 3. Таким образом:        

                                        P₁^* = 2; X^* = 4,

                                        P₁^** = 2; Х₁^** = 3.

Тогда

                     Z= 4₁∙(2₄+1∙1∙1∙1∙2₄)

 

                                                                                                               

                                                                                                                                                             
 

Привод   с  частичным  перекрытием   частот  вращения  шпинделя

                    

Для уменьшения числа  ступеней  скоростей  на последнем валу

с  целью  получения  перекрытия  ступеней  скоростей  шпинделя

уменьшим  число  ступеней  на  последней  ступени . Фактическая

характеристика  на  последней  ступени  Х= 8—2 = 6, фактическое

число  ступеней  на  последней  ступени   Z= 16—2/(2-1) =14.

Тогда структурная  формула  примет  вид:

                                 Z=2₁∙2₂ ∙2₄∙2₆ 
 
 
 
 
 
 

Привод     с одинарным разряжением    

Если  увеличить  в  основной группе  φ  до  3 то можно получить

структурную   схему  с  одинарным  разряжением   :

                        Z  =    2₃∙2₂∙2₄∙2₆ 

Из  трех  структурных  сеток  выбираем  1^ю , привод     сложенной    структурной  сеткой на основании того  что используются  все ступени

частот  вращения  шпинделя , а также высокие частоты вращения

передаются  с помощью  коротких  кинематических    цепей ,  потери  мощности  относительно  невелики. В то время как во 2^ой  и 3^ей

происходит  выпадение  частот  вращения  шпинделя. 
 
 

  

8. Из приложения 1  методического   указания  выписываем  стандартный

ряд   оборотов шпинделя

n₁=16 об/мин. n₉ = 180  об/мин

n₂=22,4 об/мин n₁₀ = 250 об/мин

n₃=31,5 об/мин n₁₁ = 355 об/мин

n₄= 45,0 об/мин                               n₁₂= 500об/мин

n₅=63,0  об/мин n₁₃=  710 об/мин 

n₆=90,0  об/мин n₁₄=1000об/мин

n₇ =100  об/мин n₁₅=1400об/мин 

n₈ =125  об/мин n₁₆=2000об/мин 
 
 

 
 
 
 

9.Определяем передаточные отношения передач 

   
 

          
 

                                         
 

                                           

      

  

                                   Схема привода главного движения 

 

10. Выбор электродвигателя  для привода  главного движения 

  

     где Nv  =8м/c– максимальная мощность резания

      l=1,5 - коэффициент перегрузки,

      h =0.8 - коэффициент полезного действия привода 

Тогда 

 
 

По  таблице 1  методического указания  выбираем  двигатель 

4А132S4У3    с   параметрами   Р_дв =7,5 кВт,  n_дв=1455 об/мин 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных ву

зов / Под ред. В.Э. Пуша. М.: Машиностроение, 1986. 256 с. 

2. Кочергин А.И. Конструирование  и расчет металлорежущих

станков. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для вузов. – Мн.: Выш.шк., 1991. 382с.: ил. 

3. Детали и механизмы  металлорежущих станков.  Т.1 / Под ред. Д.Н.Решетова. М.: Машиностроение, 1986. – 664 с. 

4. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. – М.: Ма-

шиностроение, 1977. 390 с.