Проектирование токарного станка с числовым программным управлением повышенной точности - Дипломная работа

В своей высшей форме - гибком автоматизированном производстве - автоматизация предполагает функционирование многочисленных взаимосвязанных технических средств на основе программного управления и групповой автоматизации производства. В связи с созданием и использованием гибких производственных комплексов механической обработки резанием особое значение приобретают станки с числовым программным управлением (ЧПУ). В результате замены универсального неавтоматизированного оборудования станками с ЧПУ трудоемкость изготовления деталей оказалось возможным сократить в несколько раз (до 5 - в зависимости от вида обработки и конструктивных особенностей обрабатываемых заготовок). Для эффективного использования станков с ЧПУ при получении деталей с высокими требованиями к их точности и шероховатости необходимо создавать станки высокой точности и шероховатости. Наибольшее влияние на особенности конструктивного исполнения станков оказывают те решения, которые направлены на повышение производительности за счет сокращения всех составляющих затрат рабочего времени: вспомогательного, основного, подготовительно-заключительного и времени обслуживания рабочего места.

Важнейшим достижением научно-технического прогресса является комплексная автоматизация промышленного производства. В своей высшей форме - гибком автоматизированном производстве - автоматизация предполагает функционирование многочисленных взаимосвязанных технических средств на основе программного управления и групповой автоматизации производства. В связи с созданием и использованием гибких производственных комплексов механической обработки резанием особое значение приобретают станки с числовым программным управлением (ЧПУ).

В результате замены универсального неавтоматизированного оборудования станками с ЧПУ трудоемкость изготовления деталей оказалось возможным сократить в несколько раз (до 5 - в зависимости от вида обработки и конструктивных особенностей обрабатываемых заготовок).

В условиях мелкосерийного производства обычно применяются заготовки низкой точности, получаемые литьем в землю, свободной ковкой, из проката. Для эффективного использования станков с ЧПУ при получении деталей с высокими требованиями к их точности и шероховатости необходимо создавать станки высокой точности и шероховатости.

При проектировании станков с ЧПУ конструкторы решают задачи достижения максимальной производительности, высокой точности и надежности. Наибольшее влияние на особенности конструктивного исполнения станков оказывают те решения, которые направлены на повышение производительности за счет сокращения всех составляющих затрат рабочего времени: вспомогательного, основного, подготовительно-заключительного и времени обслуживания рабочего места.

Сокращение времени, которое затрачивается на установку, закрепление заготовки, снятие обработанной детали может быть достигнуто тремя способами: - использованием быстродействующей оснастки;

- созданием удобных условий загрузки станка;

- совмещением времени обработки со временем загрузки-разгрузки.

Сокращение времени холостых действий явилось следствием решения многих сложных конструктивных задач. В современных танках скорость перемещения рабочих органов доведена до 10-12 м/мин. Одновременно в приводах подач расширен диапазон регулирования, возросла способность работать с перегрузками, сокращено время разгона и торможения.

Основное (машинное) время может быть сокращено, если на станке выполняют резание высоким и оптимальным режимами (скоростью резания, глубиной, подачей).

Станок для реализации такого резания должен иметь высокие силовые и скоростные характеристики привода главного движения; высокие жесткость и виброустойчивость; способность изменять по программе в широких пределах, лучше всего бесступенчато, скорость шпинделя и подачу. Точность станков повышают в результате специальных конструктивных решений и более точного исполнения механической части станка. В наивысшей степени достижению точности способствует оснащение станков устройствами обратной связи.

Ряд характерных черт в конструкции станков с ЧПУ (повышенная жесткость, отсутствие зазоров в кинематических цепях, трогание рабочих узлов с места, равномерность медленных перемещений) достигается благодаря особому исполнению шпиндельных узлов, направляющих исполнительных устройств, приводов подач, соединительных муфт. Широко применяются такие механизмы как гидростатические узлы: гидростатические направляющие, гидростатические опоры шпинделя, гидростатические пары винт-гайка.

Применение данных узлов позволяет существенно повысить точность станка, его долговечность и надежность. Это происходит за счет того, что в гидростатических узлах практически отсутствует трение, а значит и износ. Плавность перемещения узлов существенно повышается за счет отсутствия в гидростатических узлах трения покоя. Гидростатические опоры шпинделя позволяют снизить отклонения поверхностей изготавливаемых деталей от круглости, прямолинейности, соосности и т.д.

Данный дипломный проект ставит своей целью проектирование токарного станка с ЧПУ повышенной точности с гидростатическими опорами шпинделя.

1. Технологическая часть

1. Безопасность труда и промышленная экология: Методическое пособие; Под ред. А.С. Гринина, 1996.

2. Детали машин / Под ред. Н.С. Ачеркана, М., «Машиностроение», 1969 - 471 с, ил.

3. Карманный справочник технолога-инструментальщика, под ред. И.Г. Космачева. Л, «Машиностроение», 1970 г.

4. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов/ А.И. Кочергин. М: Высшая школа, 1991 - 382 с.

5. Металлорежущие станки и автоматы, под ред. А.С. Проникова. М, «Машиностроение», 1981 г.

6. Металлорежущие станки. Под ред. В.Э. Пуша, М., «Машиностроение», 1986 - 575 с., ил.

7. Металлорежущие станки./Н.С. Колев. - М, «Машиностроение», 1980 - 382 с.

8. Методики и примеры расчетов по безопасности воздушной среды и электробезопасности: Учебное пособие; Под ред. А.С. Гринина.

9. Обработка металлов резанием. Справочник технолога /Панов А.А., Аникин В.В., Бойм Н.Г. и др.; Под общ. ред. Панова А.А. - М.: Машиностроение, 1988, 736 с.: ил.

10. Обработка металлов резанием: Справочник технолога; под общ. ред. А.А. Панова. М, «Машиностроение», 1988 г.

11. Подшипники качения: Справочник /Перель Л.Я., Филатов А.А., М.: «Машиностроение», 1992 г. - 608 с: ил.

12. Программирование обработки на станках с ЧПУ: Справочник / Гжиров Р.П., Серебряницкий П.П. - Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1990, 558 с.: ил.

13. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов, под общ. ред. В.И. Баранчикова. М, «Машиностроение», 1990 г.

14. Проектирование гидростатических подшипников: Под ред. Гарри Риппела, М., «Машиностроение», 1967 - 133 с, ил.

15. Производство заготовок в машиностроении / Афонькин М.Г., Магницкая М.В. - Л.: «Машиностроение», 1987 - 256 с.ил.

16. Руководство по эксплуатации: Устройство числового программного управления 2Р22.

17. Сборник типовых расчетов по курсу «Охрана труда», под ред. Белова С.В., 1979 г.

18. Сборник типовых расчетов по охране окружающей среды: Под ред. Белова С.В., 1979 г.

19. Справочник технолога-машиностроителя, в двух томах, том 2, под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. М, «Машиностроение», 1985 г.