ВКР: Проектирование и исследование горизонтально-фрезерного станка с ЧПУ для обработки детали типа «Кронштейн»

Аннотация

к дипломной работе на тему «Проектирование и исследование горизонтально-фрезерного станка с ЧПУ для обработки детали типа «Кронштейн»
Работа выполнена студентом механико-технологического факультета, Новосибирского государственного технического университета, Ананченко Николаем Вадимовичем.
Объём выпускной квалификационной работы страниц, на которых размещены96 рисунка и 30 таблиц. При написании работы использовалось 26 источников.
В представленной дипломной работе главной целью является разработка концепции горизонтально-фрезерного станка с ЧПУ для обработки детали типа «Кронштейн».
Теоретическое исследование проводилось методом анализа специальной литературы и использованием нормативных источников.
Основываясь на теоретических методах исследования и последующим анализе, была разработана концепция горизонтально-фрезерного станка для обработки деталитипа «Кронштейн» и произведён кинематический расчёт привода главного движения станка.

Annotation

For the thesis on the topic "Design and research of a horizontal CNC milling machine for processing a part of the "Bracket" type, the work was done by a student of the Faculty of Mechanics and Technology, Novosibirsk State Technical University, Ananchenko Nikolay Vadimovich.
The volume of the final qualifying work is pages containing 96 figures and 30 tables. When writing the work, 26 sources were used.
In the presented thesis, the main goal is to develop the concept of a horizontal CNC milling machine for processing a "Bracket" type part.
The theoretical study was carried out by analyzing the specialized literature and using normative sources.
Based on theoretical research methods and subsequent analysis, the concept of a horizontal milling machine for processing a "Bracket" type part was developed and a kinematic calculation of the drive of the main movement of the machine was made.

СОДЕРЖАНИЕ

Аннотация................................................................................................. 4
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................... 9
1. Конструкторский раздел...................................................................... 12
1.1 Анализ обрабатываемых материалов.................................................. 12
1.1.1 Сталь конструкционная (СК)....................................................... 12
1.1.2 Алюминиевый сплав (АС).......................................................... 13
1.2 Анализ обрабатываемых поверхностей.............................................. 15
1.2.1 Обработка скругления (позиция В )............................................. 15
1.2.2 Обработка поверхностей (позиция Д и К).................................... 17
1.3 Выбор инструментов и оснастки........................................................ 23
1.4 Выбор режимов резания................................................................... 27
1.5 Выбор системы управления............................................................... 28
1.6 Синтез общей структурно-кинематической схемы станка................... 29
1.7. Выбор компоновки станка................................................................ 30
1.8. Моделирование технических характеристик...................................... 31
1.9 Кинематический расчет привода главного движения.......................... 45
1.10 Расчет нагрузок............................................................................... 47
1.11. Расчет зубчатых передач................................................................ 50
1.12 Расчет валов и опор......................................................................... 54
1.13 Расчет шпиндельного узла............................................................... 57
1.13.1 Расчет на точность.................................................................... 59
1.13.2 Радиальное биение.................................................................... 59
1.13.3 Осевое биение.......................................................................... 60
1.13.4 Расчет на жесткость.................................................................. 61
1.13.5 Радиальная жесткость............................................................... 61
2 Технологический раздел........................................................................ 76
2.1 Анализ материалов обрабатываемой детали....................................... 76
2.2. Анализ инструментальных материалов............................................. 78
2.3. Подбор стратегий обработки и их визуализация................................ 81
2.4. Создание управляющей программы.................................................. 88
3 Исследовательский раздел.................................................................... 90
3.1 Выбор материалов и построение шпинделя........................................ 91
3.2 Построение и расчет зубчатой передачи............................................. 92
3.3 Расчет ШУ в программном обеспечении «APM Shaft »........................ 94
3.4 Расчет подшипниковых узлов в «APM Bear » ..................................... 99
3.5 Расчет соединений, передающих крутящий момент......................... 102
3.6 Прочностной и проверочный расчет ШУ в «Ansys Workbench » ......... 103
4. Охрана труда...................................................................................... 109
4.1 Общие требования безопасности..................................................... 109
4.2 Техника безопасности..................................................................... 112
4.3 Защитные ограждения..................................................................... 113
4.4 Мероприятия по борьбе с шумом..................................................... 115
5 Экономический раздел........................................................................ 117
5.1 Расчет заработной платы................................................................. 121
5.2 Смета затрат................................................................................... 123
Заключение............................................................................................ 124
Список литературы................................................................................. 125
ПРИЛОЖЕНИЯ..................................................................................... 130

ВВЕДЕНИЕ

Проектирование и разработка современных металлообрабатывающих станков – сложный и длительный процесс. За основу, как правило, берутся имеющиеся ранее разработанные прототипы с проверенными решениями.
Последовательность проектирования металлообрабатывающих станков содержит свою методику разработки. Базой для проектирования является техническое задание, согласно которому конкретный заказчик, или группа заказчиков подробно излагают исходные технологические данные о заготовках и требуемых изделиях, в том числе некоторые моменты и особенности организационного, экономического, технического характера. На основании полученного технического задания, общих технических требований и специфики применения станков в зависимости от типа производства разработчик составляет общее представление о будущей компоновке станка.
В данном проекте представлена разработка конструкторского предложения, разработка эскизного проекта и части технического проекта, касающейся общей компоновки по конструированию станка.
Станок должен удовлетворять удобству эксплуатации, обслуживания и возможному ремонту. Так как станки