123360 (Модернизация привода главного движения станка модели 6С12)
Описание файла
Документ из архива "Модернизация привода главного движения станка модели 6С12", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "промышленность, производство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "промышленность, производство" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "123360"
Текст из документа "123360"
Министерство образования и науки Украины
Донецкий национальный технический университет
Факультет Механический
Кафедра ”Металлорежущие станки и системы”
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: “ Металлообрабатывающее оборудование ”
на тему: «Модернизация привода главного движения станка модели 6С12»
ПК.07.04.28.03.00.00
Выполнил:
студент гр. МС 04-н Гончаренко Д. О.
Консультант Молчанов А. Д.
Нормоконтролер Молчанов А. Д.
Донецк 2007
Реферат
Курсовой проект: 31 с., 5 табл., 5 рис., 8 источников, 2 приложения.
Объект исследования – привод главного движения с бесступенчатым регулированием частоты.
В курсовом проекте выбран электродвигатель постоянного тока с диапазоном частот, перекрывающим исходный диапазон, произведен кинематический расчет узла, расчеты мощности, крутящих моментов каждого вала. Произведены проверочные расчеты зубчатых передач, подшипников и проведен расчет наиболее нагруженного вала. Выбрана система смазки и смазочный материал деталей станка. Выбраны подшипники качения, а также выбраны и рассчитаны шлицевые соединения. Выполнены чертежи развертки привода главного движения, общего вида вертикально-фрезерного станка (прототипа), кинематическая схема.
СТАНОК, ВАЛ, ШПОНКА ПОДШИПНИК, СИСТЕМА СМАЗКИ, ШПИНДЕЛЬ, ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Задание
Цель: модернизация привода главного движения станка модели 6С12 с бесступенчатым изменением частоты вращения шпинделя.
Исходные данные:
Технические характеристики вертикально-фрезерного станка модели 6С12.
Содержание
Введение 5
1. Характеристика и назначение вертикально-фрезерных станков 6
2. Выбор предельных режимов резания и электродвигателя 7
2.1 Размеры заготовок и инструментов 7
2.2 Выбор предельных режимов резания 7
2.3 Предварительное определение мощность электродвигателя главного движения 11
3. Кинематический расчет привода станка 14
4. Силовой расчет привода станка 16
5 Прочностной расчет передач приводов станков 17
5.1 Расчет на прочность стальных цилиндрических зубчатых передач 17
5.1.1 Проверочный расчет косозубой передачи 17
5.1.2 Проверочный расчет конической передачи 20
5.2 Расчет клиноременной передачи 21
6 Определение параметров валов 23
6.1. Приближенный расчет валов 23
6.2. Уточненный расчет валов 23
6.3. Расчет вала на усталость 25
6.4. Выбор элементов передающих крутящий момент 28
Рисунок 5 Размеры шпоночного соединения 29
7. Выбор подшипников 31
8. Расчет динамических характеристик привода главного движения 34
9. Определение системы смазки 41
Заключение 42
Список использованной литературы 43
Введение
В настоящее время наблюдается тенденция на повышение уровня автоматизации производственных процессов. В производство все более внедряется автоматизированное оборудование, работающее без непосредственного участия человека или значительно облегчающее труд рабочего. Это позволяет значительно сократить трудоемкость производственного процесса, снизить себестоимость выпускаемой продукции, увеличить производительность труда. Поэтому главная задача инженеров - разработка автоматизированного оборудования, расчет его основных узлов и агрегатов, выявление наиболее оптимальных технических решений и внедрение их в производство.
Целью данного курсового проекта является модернизация привода главного движения станка модели 6С12 с бесступенчатым изменением частоты вращения шпинделя.
Модернизация привода главного привода включает определение диапазона регулирования скоростей, построение кинематической схемы, определение требуемой эффективной мощности привода, проверочные расчеты зубчатых передач, валов и уточненный расчет на усталость самого нагруженного вала, выбор шпоночных соединений передающих крутящий момент, выбор подшипников опор валов, выбор системы смазки.
1 Характеристика и назначение вертикально-фрезерных станков
Станки вертикально-фрезерной подгруппы предназначены для обработки плоскостей, пазов различного профиля, фасонных деталей, а с применением делительных головок – зубчатых колес методом единичного деления и винтовых канавок. Обработка деталей производится торцовыми, пальцевыми, концевыми фрезами. Согласно заданию в качестве базового станка принимаю станок модели 6С12. Станок используется в условиях единичного и серийного производства. Достаточная мощность привода и диапазон скоростей скоростей и подач позволяет вести обработку как быстрорежущими фрезами, так и фрезами, оснащенными пластинками из твердого сплава.
Главное движение на фрезерных станках – вращение фрезы, движение подачи – перемещение стола с заготовкой. Фреза закрепляется в шпинделе при помощи оправки, имеющей конический хвостовик с конусностью 7:24 и шомпола. Заготовка закрепляется на столе при помощи различных приспособлений.
Основные характеристики вертикально-фрезерных консольных станков:
- размеры стола, задаваемого его номером;
- наибольшее перемещение стола в вертикальном, горизонтальном и поперечном направлениях;
- пределы изменения частоты вращения и подач.
2. Выбор предельных режимов резания и электродвигателя
2.1 Размеры заготовок и инструментов
Размеры заготовок и инструментов, подлежащих обработке на универсальных станках, определяют из экономических соображений, связывая их с одной из размерных характеристик станка. В таблице 2.1 приведены ориентировочные значения предельных размеров заготовок и инструмента, которые принимаются при проектировании универсальных станков.
Таблица 1 ‑ Рекомендуемые значения предельных размеров
| № п/п | ТИП СТАНКА | Диаметр заготовки или инструмента, мм | |
|
|
| ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 3 | Вертикально-фрезерные со столом | (0,6-0,8) | (0,1-0,2) |
Ширина стола
=320;
=0,8*320=256мм
=0,2*320=64мм
2.2 Выбор предельных режимов резания
Выбор предельных режимов резания, которые должны осуществляться на станке, рассчитывают при выполнении различных видов работ и на основе анализа полученных результатов.
Глубину резания и подачи выбирают из нормативных документов [1] и в зависимости от работ, которые предполагается выполнять на станке. Как правило, расчет ведут по основной (ведущей) операции, для которой спроектирован станок. В нашем случае это фрезерование торцовой фрезой, при котором возникают наибольшие силы резания.
Выбор предельных скоростей резания для расчета характеристик универсальных станков производят при следующих условиях [3]:
Для фрезерных станков наибольшую скорость резания 
определяют при условии обработки
стальной заготовки с 
=500 МПа фрезой наименьшего диаметра;
материал режущей части ‑ пластинка из твердого сплава Т15К6.
подача на зуб фрезы, стойкость, глубина резания и ширина фрезерования берутся минимальными.
При определении минимальной скорости резания 
:
глубину резания, подачу на зуб, ширину фрезерования, диаметр фрезы и стойкость принимают максимальными;
материал фрезы - быстрорежущая сталь; материал заготовки - легированная сталь с = 750 МПа.
В качестве расчетной принимают ширину фрезерования
,
,
где 
, 
- наибольшая и наименьшая ширина фрезерования;
, - наименьший и наибольший диаметр фрезы.
При фрезерной обработке, где материал режущей части фрезы твёрдый сплав, для наибольшей скорости резания Vmax имеем [1]:
, где
СV=332, m=0.2, y=0.4, x=0.1, р=0, u=0.2, q=0.2 – коэффициент и показатели степени.[1.стр.262]
tMIN=0,5 мм – минимальный припуск.
SZMIN=0.09 мм/зуб – минимальная подача на зуб.
Т=180 минут – стойкость инструмента.
Кv – произведение ряда коэффициентов.
Кv =Кmv*Киv*Кпv .
Кmv=Кг
- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материла.[1,стр.262]
Киv=1,0 – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.[1.стр.263]
Кпv=1,0 – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки.[1.стр.263]
Таким образом
Кv =Кmv*Киv*Кпv=1,5*1*1,0=1,5.
Z=10, DMIN=60мм – параметры режущего инструмента
ВMIN=60мм – ширина фрезерования
Рассчитываем скорость :
м/мин.
При фрезерной обработке, где материал режущей части фрезы быстрорежущая сталь, для наименьшей скорости резания Vmin имеем:
, где
СV=41, m=0.2, y=0.4, x=0.1, р=0, u=0.15, q=0.25 – коэффициент и показатели степени.[1,стр.262]
tMAX=3 мм – максимальный припуск.
SZMАХ=0,3 мм/зуб – максимальная подача.
Т=300 минут – стойкость.
Кv =Кmv*Киv*Кпv=1,0*1*1,0=1,0.
Z=26, DMАХ=250мм – параметры режущего инструмента
ВMАХ=0,75*250=200мм – ширина фрезерования
Рассчитываем скорость:
м/мин.
Проведём расчет составляющих сил резания по следующей формуле:
Для силы Рz , при материале режущей части резца – быстрорежущая сталь, имеем:
t=3 мм – припуск.
Sz=0,3 –подача, мм/зуб.
– частота вращения шпинделя, об/мин.
Ср=82,5, x=0,95, y=0.8, u=1.1, q=1.1, w=0
Кмр=
Z=26, D=250мм – параметры режущего инструмента
В=200мм – ширина фрезерования
Рассчитываем составляющую Рz :
Н.
2.3 Предварительное определение мощность электродвигателя главного движения
Предварительное определение мощность электродвигателя главного движения определяется по формуле
, кВт
где 
- полезная мощность резания
