Назначение и краткая техническая характеристика токарно-винторезного станка. Кинематический расчет привода главного движения. Расчет поликлиновой передачи. Силовой и прочностной расчет коробки скоростей. Анализ характеристик обрабатываемых деталей.
Аннотация к работе
В дипломном проекте рассмотрен токарно-винторезный станок модели 16К20Т1. В организационно-экономической части представлено: технико-экономическая эффективность внедрения нового технологического оборудования, расчет оптовой цены токарно-винторезного станка с ЧПУ, расчет затрат на основные материалы , расчет трудоемкости, основной и дополнительной заработной платы с отчислениями на социальное страхование, расчет себестоимости и оптовой цены проектируемого токарно-винторезного станка, расчет экономического эффекта токарно-винторезного станка с ЧПУ.Токарный станок с ЧПУ, разработанный на базе токарного станка с ЧПУ повышенной точности модели 16К20Т1, предназначен для токарной обработки деталей типа тел вращения по программе, вводимой вручную или записанной на жестком диске. Детали, обрабатываемые на данном станке, изготавливают из легированной, износостойкой, жаропрочной и жаростойкой сталей, поэтому станок должен обладать высокой жесткостью. Наибольший диаметр устанавливаемого изделия над станиной, мм Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом, мм Высота резца, устанавливаемого в резцедержателе, мм Наибольшая длина устанавливаемого изделия при установке в центрах, мм Наибольшая длина обработки, мм Центр в шпинделе с конусом Морзе по ГОСТ 13214 - 79 Конец шпинделя фланцевого по ГОСТ 12593 - 72 Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе, мм Центр в пиноли с конусом Морзе по ГОСТ 13214 - 79 Частота вращения шпинделя (бесступенчатое регулирование), об/мин Пределы частоты вращения шпинделя, устанавливаемые вручную, об/мин : I диапазон II диапазон III диапазон Пределы программируемых подач, мм/об: продольных поперечных Максимальная (максимально - рекомендуемая) скорость рабочей подачи, мм/мин (мм/об): продольной поперечной Скорость быстрых ходов, мм /мин, не менее: продольных поперечных Дискретность перемещений, мм: продольных поперечных Пределы шагов нарезаемых резьб, мм Количество позиций автоматической поворотной головки Наибольший крутящий момент на шпинделе, Н? м (кгм) Предельные диаметры сверления, мм: по чугуну по стали Габарит станка, мм не более Масса станка, кг, не более 500 220 25 1000 905 6 6К 55 5 20 - 2240 20 - 325 63 - 900 160 - 2240 0.01 - 20.Основными недостатками конструкции базовой модели станка являются следующие: технологические возможности станка не позволяют получать готовые детали сложного профиля за один установ; резьбонарезной датчик, который позволяет нарезать только крепежную резьбу на станке; устаревшие ДОС привода продольной и поперечной подачи; устаревшая СЧПУ; недостаточно широкий диапазон частот вращения шпинделя; сложная конструкция коробки скоростей. Вместо отечественного общепромышленного асинхронного двигателя серии 4А использован асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором (фирмы SIEMENS) серии 1PH7. В приводе главного движения используется датчик обратной связи ЛИР - 190А, служащий для контроля нарезания однозаходной и многозаходной резьбы на станке. В качестве датчика обратной связи в приводах продольного и поперечного перемещения применен оптоэлектронный датчик линейных перемещений ЛИР-8. Поэтому в приводах продольного и поперечного перемещения устанавливаем оптоэлектронные датчики линейных перемещений ЛИР-8 (изготовитель СКБ ИС г.Модернизированный токарно-винторезный станок 16К20Т1 является станком повышенной точности и предназначен для токарной обработки деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем (втулки, диски, кольца, катушки, зубчатые колеса и т.д.), наружной поверхности, комбинированной из цилиндрических, конических и криволинейных поверхностей в сочетании с наружной и внутренней резьбой, пазами, лысками, гранями, с дополнительными отверстиями, расположенными эксцентрично к оси вращения шпинделя. Управление станком осуществляется от программы, вводимой в управляющую систему с пульта оперативного управления или с устройства внешней памяти. На станке могут обрабатываться заготовки, полученные при помощи проката, штамповки, литья и другие штучные заготовки. Параметры заготовок должны быть следующими: наибольший рекомендуемый диаметр обработки составляет 220 мм; рекомендуемая наибольшая длина заготовки не должна превышать 905 мм. Заготовки закрепляют в трехкулачковом патроне, поэтому установочными базами служат торец детали (лишает 2 - х степеней свободы) и цилиндрическая поверхность (лишает 3 - х степеней свободы), а также силовое замыкание (усилие зажима кулачков), которое лишает 1 - ой степени свободы.Технологические расчеты выполнены на основе процесса обработки детали, взятой из классификатора ЕСКД. Данная деталь представляет собой вал с внутренней резьбой, отверстием, эксцентрично расположенным на фланце, а также с участок фасонной поверхности (рис. Для получения готовой детали на станке производятся точение цилиндрической и фасонной поверхностей, сверление отверстия, нарезание внутренней и наружной резьб метчиком.Рассчитаем для примера припуск на один размер (?70 мм), а на остальные размеры назначим припуски по табл
План
Содержание
Введение
1. Выбор и обоснование исходных данных
1.1 Назначение и краткая техническая характеристика станка базовой модели
1.2 Основные недостатки конструкции базовой модели станка и пути их устранения
2. Технологическая часть
2.1 Анализ характеристик обрабатываемых деталей
2.2 Технологические расчеты.
2.2.1 Расчет припусков на обработку
3.Конструкторская часть
3.1.Описание конструкции основных узлов
3.2 Описание конструкции датчиков линейных перемещений ЛИР-8
3.3 Описание устройства ЧПУ NC-200
3.4 Конструкторские расчеты
3.4.1 Кинематический расчет привода главного движения
3.4.2 Расчет поликлиновой передачи
3.4.3 Силовой и прочностной расчет коробки скоростей
3.4.4Расчет шпинделя на жесткость
3.4.5 Расчет подшипников
3.4.6 Расчет тягового усилия привода продольной подачи
3.4.7 Выбор электродвигателя и определение мощности привода продольных подач
3.4.8 Расчет передачи винт-гайка качения привода продольной подачи
3.4.9 Выбор электродвигателя и определение мощности привода вращения осевого инструмента
4. Исследовательская часть
4.1 Исследование жесткости токарных станков с ЧПУ
4.2 Расчет по проектированию гибкого резцедержателя
5. Организационно-экономическая часть
5.1 Технико-экономическая эффективность внедрения нового технологического оборудования
5.2 Расчет оптовой цены токарно-винторезного станка с ЧПУ
5.2.1 Расчет затрат на основные материалы
5.2.2 Расчет трудоемкости, основной и дополнительной заработной платы с отчислениями на социальное страхование
5.2.3 Расчет себестоимости и оптовой цены проектируемого токарно-винторезного станка
5.2.4 Расчет экономического эффекта токарно-винторезного станка с ЧПУ
6. Промышленная экология и безопасность
6.1 Обеспечение безопасности труда при эксплуатации токарно-винторезного станка с ЧПУ
6.1.1 Характеристика опасных и вредных производственных факторов
6.1.2 Расчет заземления
6.2 Экологическая безопасность при эксплуатации станка
6.2.1 Расчет массы металлических отходов при изготовлении комплексной детали
7. Эргономика и техническая эстетика
7.1 Обеспечение эргономических требований к рабочему месту оператора
Перечень использованной литературы
Введение
В дипломном проекте рассмотрен токарно-винторезный станок модели 16К20Т1.
Проект состоит из 5 частей: технологической, конструкторской, исследовательской, организационно-экономической, промышленная экология и безопасность.
В технологической части проведен анализ характеристик обрабатываемых деталей, технологический расчет, расчет припусков на обработку.
В конструкторской части представлено описание конструкции основных узлов, описание конструкции датчиков линейных перемещений ЛИР-8,описание устройства ЧПУ, проведены конструкторские расчеты.
Целью исследовательской части является разработка исходных данных на проектирование гибкого резцедержателя применительно к адаптивной системе управления модернизируемого станка.
В организационно-экономической части представлено: технико-экономическая эффективность внедрения нового технологического оборудования, расчет оптовой цены токарно-винторезного станка с ЧПУ, расчет затрат на основные материалы , расчет трудоемкости, основной и дополнительной заработной платы с отчислениями на социальное страхование, расчет себестоимости и оптовой цены проектируемого токарно-винторезного станка, расчет экономического эффекта токарно-винторезного станка с ЧПУ.
В разделе промышленная экология и безопасность рассмотрено: обеспечение безопасности труда при эксплуатации токарно-винторезного станка с ЧПУ, характеристика опасных и вредных производственных факторов, расчет заземления, экологическая безопасность при эксплуатации станка, расчет массы металлических отходов при изготовлении комплексной детали.