Проектирование привода главного движения вертикально-фрезерного станка на основе базового станка модели 6Т12. Расчет технических характеристик станка, элементов автоматической коробки скоростей. Выбор конструкции шпинделя, расчет шпиндельного узла.
Аннотация к работе
Совершенствование современных станков должно обеспечить повышение скорости рабочих и вспомогательных движений при соответственном повышении мощности привода главного движения. Повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений связано с дальнейшим совершенствованием привода станков, шпиндельных узлов, тяговых устройств и направляющих прямолинейного движения.Вертикальные консольно-фрезерные станки предназначены для фрезерования всевозможных деталей из стали, чугуна и цветных металлов торцовыми, концевыми, цилиндрическими, радиусными и другими фрезами. На станке 6Т12 можно обрабатывать вертикальные, горизонтальные и наклонные плоскости, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса и т.п. Станок предназначен для выполнения различных фрезерных работ в условиях индивидуального и серийного производства.Размеры рабочей поверхности стола (длинахширина), мм 1250х320 Число Т-образных пазов 3 Пределы частот вращения шпинделя, мин 18-1600 Скорость быстрого перемещения стола, м/мин продольного и поперечного 4 вертикального 1,4 Расстояние от оси шпинделя до вертикальных направляющих станины, мм 380Принимаем материал колеса и шестерни: Сталь 25ХГМ, термообработка колеса и шестерни - нитроцементация с закалкой; твердость поверхности зубьев - HRC 56…60, сердцевины HRC 32…45 [1]. KFB - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, которая возникает вследствие погрешностей изготовления колес, упругих деформаций валов, зазорах в подшипниках; KFA - коэффициент, учитывающий при расчете прямозубых передач распределение нагрузки между зубьями. Подставив значения в формулу 2.11 получим: Допускаемое напряжение при расчете зубьев на выносливость при изгибе: , (2.12) где SFLIMB - длительный предел выносливости зубьев при изгибе; Подставив значения в формулу 2.15, получим: Расчетное контактное напряжение находим по формуле: (2.16) где ZH - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления, ZH=1,76;Шпиндельный узел станка состоит из шпинделя, его опор, приводного элемента. В шпинделе выделяют передний конец и межопорный участок. На шпиндель действуют нагрузки, вызываемые силами резания, силами в приводе, а также центробежными силами, возникающими от неуравновешенности вращающихся деталей самого шпиндельного узла. 1) Шпиндельные узлы с двухрядным роликовым подшипником типа 3182100К и двумя упорными шариковыми подшипниками (рисунок 3.1, а) применяют в средних и тяжелых токарных, фрезерных и фрезерно-расточных станках. Исходя из параметра быстроходности d•nmax, а также ориентируясь на компоновку базового станка, принимаем компоновку шпиндельного узла, представленную на рисунке 3.1б: в передней опоре устанавливаем двухрядный роликовый подшипник с короткими цилиндрическими роликами серии 3182124К, в задней опоре - два радиально-упорных шарикоподшипника типа 46124К по схеме дуплекс Х-образная, Данная схема используется в тяжелых условиях работы при больших радиальных и осевых нагрузках, таких которые возникают на фрезерных станках.Предполагаем наиболее неблагоприятный случай, когда биения подшипников ?А в передней опоре и ?В в задней опоре направлены в противоположные стороны (рисунок 4.1). Приняв где - допустимое радиальное биение подшипников (по ГОСТ 17734-88 для станка класса точности Н принимаем ?=20 мкм), l =350 мм; a=70 мм; Принимаем класс точности подшипников:-в передней опоре - 5; Оценка радиальной жесткости производится по прогибу d конца шпинделя, происходящего за счет упругой деформации (изгиба) шпинделя и податливости его опор, а также по углу поворота q упругой линии деформированного шпинделя в передней опоре. На шпиндель действуют силы резания, шпиндель разгружен от сил в зубчатом зацеплении.На станке имеются две изолированные централизованные системы смазки:-зубчатых колес, подшипников коробки скоростей и элементов коробки переключения скоростей; -зубчатых колес, подшипников коробки подач, консоли, салазок, направляющих консоли, салазок и стола. Масло в резервуар заливается через крышку 5 до середины маслоуказателя 9. Масло в резервуар заливается через угольник 2 до середины маслоуказателя 1. Работа системы смазки считается удовлетворительной, если масло каплями вытекает из подводящей трубки; наличие струйки или заполнение ниши указателя маслом свидетельствует о хорошей работе масляной системы.После этого нужно повернуть лимб 1 до совпадения требуемой цифры частоты вращения шпинделя, из числа нанесенных на конической части лимба, со стрелкой в, неподвижно закрепленной на корпусе 4 механизма. При повороте дисков 21 и 22 происходит выбор необходимой частоты вращения, при этом против пальцев 20 реечных толкателей 18 и 11 на диске располагается необходимая для данной скорости комбинация отверстий. Поворот рукоятки 28 по стрелке б, вызовет перемещения селективных дисков в вправлении стрелки д, диск 21 упрется в палец 20 одного из толкателей 18 или 11, переместит толкатели, повернув при этом зацепляющуюся с ним шестерню 17, одновременно с шестерней 17 повернется сидящая с