Разработка конструкции вертикально-сверлильного станка - Курсовая работа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Факультет машиноведения и мехатроники Кафедра технологии машиностроенияСовершенствование машиностроения связано с развитием станкостроения, поскольку металлорежущие станки вместе с некоторыми другими видами технологических машин обеспечивают изготовление любых новых видов оборудования Современное машиностроение предъявляет высокие технико-экономические требования к показателям станков: 1. максимальная производительность при обеспечении заданной точности и шероховатости обработанной поверхности; 2. точность работы, которая зависит от геометрической и кинематической точности станка, температурных деформаций станка, жесткости деталей и стыков, износа деталей и возможности его компенсации, правильности установки и эксплуатации станка, конструкции и точности зажимных приспособлений и т. д.; В станках применяют новые элементы: направляющие качения, гидростатические и аэростатические направляющие, гидростатические и аэростатические опоры в шпиндельных узлах, передачи винт-гайка качения и гидростатические передачи винт-гайка, различные демпфирующие устройства и многое другое.Краткое описание НТП: механизм построен на принципах стабилизированных режимах резания, имеет жесткую и простую конструкцию. Основные технические характеристики: размер заготовок от 20 до 450 мм по длине, размер стола 380 мм, габариты станка 826 565 1545, мощность 3КВТ, 6 возможных скоростей переключения в диапазоне от 180 до 1340 об/мин при максимальном крутящем моменте 490 Н м. Полученные расчеты и изучение прототипов иностранных производителей дают возможность изготовления такого станка. Назначение: вертикально-сверлильный станок предназначен для обработки и сверления отверстий до 8 квалитета. Оценка создаваемого продукта: станок сконструирован из точных и обладающих должной прочностью деталей, позволяющие обрабатывать отверстия высокой точности в пределах мелкосерийного и единичного производства, что дает преимущество перед станками данной группы.Сравнение ведем по ряду параметров: число скоростей, размеры рабочей поверхности стола, наибольший диаметр отверстия, получаемый на данных станках.В качестве прототипов были рассмотрены следующие станки: Настольный сверлильный станок ГС2116К с шесть скоростями шпинделя выполняющий операции сверления, зенкерования, развертывания и нарезания резьбы. Мощный двигатель, жесткая схема крепления сверлильной головки, большой диаметр пиноли шпинделя, масса станка, выгодно отличает его других станков даже визуально. Станок МН25Н-01 предназначен для операций сверления, рассверливания, зенкерования, зенкования и нарезания резьбы. Наиболее эффективно станок МН25Н можно использовать в условиях индивидуального и мелкосерийного производства, а оснащенный различными дополнительными устройствами и приспособлениями этот станок применим в крупносерийном и массовом производстве (модель МН25Н-01). На станке МН-25Н допускается нарезание резьб с ручным управлением реверсирования шпинделя.Для дальнейших расчетов проектируемого станка необходимо рассчитать режимы резания на заданную деталь, чтобы определить скорость, силу резания и эффективную мощность. Исходными данными для расчетов режимов резания послужили следующие данные (табл. Для достижения такой точности отверстия необходимо проводить обработку в 2 этапа: просверлить отверстие диаметром 18, а затем зенкеровать отверстие до заданного диметра 20мм. 5.Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами сверла, по формуле: где, - скорость резания; 9.Крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении определяем по формуле: Мкр = 10CMDQSYKP где, Мкр - крутящий момент от сил сопротивления резанию при сверлении;При выборе электродвигателя переменного тока руководствуемся значением эффективной мощности, по которой рассчитывают приведенную мощность. где, - приведенная мощность; коэффициент полезного действия двигателя (=0,7…0,85 для станков с главным вращательным движением). Выбираем асинхронный электродвигатель переменного тока т.к., они имеют простую конструкцию, не большую затрату на эксплуатацию и низку стоимость, по сравнению с другими типами двигателей. Так же проектируемый станок лишен системы ЧПУ и имеет более одной необходимой частоты вращения, то выбираем асинхронный электродвигатель переменного тока АИР100S4. Степень защиты - IP55 (содержание нетокопроводящей пыли в воздухе до 100 мг/м3, двигатель защищен от брызг воды со всех направлений).Первоначально для разработки кинематической схемы сверлильного станка необходимо рассчитать основные параметры коробки скоростей.

Содержание

Введение

1. Аналитическая часть

1.1 Фрагментарный бизнес - план проекта

1.2 Системный анализ аналогов и выбор прототипа станка

1.3 Определение класса точности станка. Расчет радиального биения

2. Технологическая часть

2.1 Определение предельных режимов обработки

2.2 Выбор электродвигателя

2.3 Разработка кинематической схемы механизма главного движения

3. Конструкторская часть

3.1 Расчет и выбор параметров шпинделя

3.2 Выбор подшипников, формирование посадок и определение допусков

3.3 Расчет ресурса точности и времени безотказной работы

3.4 Определение эксцентриситета оси вращения шпинделя

4. Безопасность и экологичность проекта

5. Исследовательская часть

5.1 Расчет инструмента на прочность

Заключение

Библиографический список

Приложение. Патентно - лицензионный обзор