Подсистемы и узлы станков - Курсовая работа

Целью курсового проекта является формирование знаний об основных критериях работоспособности, технико-экономических показателях основных подсистем и узлов станков, методах их конструирования и расчета, в том числе автоматизированного, на основе математического моделирования, а также познакомить студентов с основными направлениями и методологией математического моделирования станков и станочных комплексов. Кроме того задачей курсового проекта является умение формализовать те или иные свойства изучаемого объекта механической или электромеханической природы для получения новой информации о нем в результате вычислительного эксперимента, проводимого с помощью ЭВМ. Тематика курсовой работы имеет следующие направления: моделирование механики приводов главного движения и приводов подач металлорежущих станков, анализ их качества и рекомендации по изменению конструктивных параметров;Оценка точности и производительности технологического оборудования для обработки металлов резанием на стадии проектирования позволяет произвести сравнительный анализ конструктивных вариантов и выбрать из них наилучший, а также оптимизировать конструктивные параметры.В курсовом проекте производственному оборудованию была разработана коробка скоростей для универсального вертикально-фрезерного станка.Строим расчетную схему коробки скоростей вертикально-фрезерного станка и производим ее параметризацию, т.е. рассчитываем моменты инерции и податливости деталей привода.Номинальный крутящий момент Мном, Н*м 18,5 Из этих данных можно рассчитать податливость электромагнитного поля двигателя, по формуле: , где (1) Момент инерции равен 5,0265482456E-6 участка вала диаметр 20 Момент инерции равен 1,38058270905762E-5 участка вала диаметр 25 Исходные данные: Исходные данные: соединение с призматической шпонкой l=0,05, h=0,0035, z=1, d=0,03Анализ расчетов динамической податливости по углу показывает, что: 1) Максимальная амплитуда наблюдается при частоте ?=133 Гц. 2) При частоте свыше ?=133Гц наблюдается снижение амплитуды и при частоте свыше 200Гц е стремится к нулю поэтому для привода предпочтительна работа при частотах свыше 150Гц Анализ расчетов нормальных форм колебаний по углу закручивания в основных точках привода показывает: 1) Высокую жесткость привода в точке 7 угол закручивания не превышает ?=-0,293 2) Нормальную жесткость привода от точки 7, однако, при частоте ?=133Гц, угол закручивания увеличивается от ?=-0,293, до в 13 точке ?=4,43 3) От 1 точки до 2 точки угол закручивания повышается в пределах допустимых значений при ?=8,1Гц ?=9,55, при остальных частотах примерно равен нулю.Расчетная схема шпинделя строится по чертежу общего вида. Для этого на шпинделе проставляем узловые точки в местах существенного изменения диаметров, в местах расположения опор, в местах расположения сосредоточенных нагрузок.В начале по чертежу общего вида определяем тип подшипников и диаметры их внутренних и наружных колец.Таким образом, масса колеса т.е. точки 4 равна 6,7 кг, а масса фланца точки 6 шпинделя 1,9 кг, тогда момент инерции фланца и зубчатого колеса рассчитываем по формуле: , где (8) m - масса фланца, кг;Итак результаты моделирования статического прогиба шпинделя проанализированы по нормам точности и жесткости.Таблица 6 Результаты моделирования статического прогиба шпинделяТаблица 7 Собственные частоты и формы колебанийТаблица 8 Амплитудно-частотная характеристикаВ результате моделирования статического прогиба шпинделя наглядно видно: 1) Отрицательный прогиб шпинделя под действием сосредоточенной массы 4 (зубчатого колеса) на величину 12мкм, и положительный прогиб под действием разности силы резания PZ и сосредоточенной массы точки 7 на величину 85мкм. 2) При частоте собственных колебаний шпинделя равной 869Гц, максимальная величина собственных колебаний равная 9,96мкм наблюдается в точке 3. При частоте собственных колебаний шпинделя равной 1635Гц, максимальная величина собственных колебаний равная 18,07мкм наблюдается в точке 7.

Содержание

Реферат

Введение

1. Моделирование привода металлорежущего станка

1.1 Построение расчетной схемы привода

1.2 Расчет моментов инерции и податливостей деталей привода

1.3 Распечатка меню программы DYNAR с исходными данными

1.4 Результаты моделирования статики привода и расчет заданных

1.5 Результаты моделирования динамики привода и расчет частот

1.6 Выводы о качестве конструкции анализируемого привода

2. Моделирование шпинделей металлорежущих станков

2.1 Построение расчетной схемы шпинделя

2.2 Определение параметров опор шпинделя

2.3 Выбор точек приложения нагрузок и их расчет

2.4 Распечатка меню программы SPINCH с исходными данными

2.5 Результаты моделирования статического прогиба шпинделя

2.6 Результаты моделирования динамики шпинделя

2.7 Выводы о качестве конструкции анализируемого шпинделя

Список литературы

Оценка точности и производительности технологического оборудования для обработки металлов резанием на стадии проектирования позволяет произвести сравнительный анализ конструктивных вариантов и выбрать из них наилучший, а также оптимизировать конструктивные параметры. Эту задачу можно выполнить только средствами математического моделирования на ПЭВМ.

Математическое моделирование станков и станочных комплексов позволяет оценить относительные статические и динамические перемещения узлов станка, инструмента и детали, на основании которых могут быть определены показатели точности. Математическое моделирование позволяет также определить статические и динамические нагрузки узлов станка и по результатам прочностных расчетов обоснованно выбрать конструктивные параметры.

1 Справочник технолога-машиностроителя. Под редакцией А.Т.Косиловой и Р.К.Мещерякова - М. Машиностроение 1985г, 496с, ил.

2 Металлорежущие станки. Под редакцией В.Э.Пуша - М. Машиностроение 1985г, 468с.

Размещено на .ru