|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Назначение и область применения, технологические возможности проектируемого оборудованияСтр 1 из 9Следующая ⇒
Введение
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.
Технологическая часть Характеристика заготовки
Рис. 1. Заготовка
Заготовкой для муфты является трубный прокат. Материал заготовки – Сталь 30ХГСА – легированная хромомартанцовистокремнивая. Ее характеристики:
Обрабатываемая деталь относится к телам вращения. Поверхность резьбы должна быть гладкой без заусенцев, рванин и других дефектов, нарушающих непрерывность резьбы и прочность соединения. Эти требования обеспечиваются применением качественного инструмента, оптимальных режимов обработки и охлаждающей жидкости, а так же качественной заготовкой.
Характеристика детали
Обрабатываемая на данном станке деталь достаточно технологична: 1. обеспечена возможность нормального входа и выхода режущего инструмента из зоны резания, что предохраняет инструмент от поломки и 2. повышает производительность; 3. возможность хорошего визуального контроля и технических измерений в процессе обработки; 4. резьба выполняется на внутренней поверхности; 5. все обрабатываемые поверхности находятся в легкодоступных местах. Расчет режимов резания При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования. Элементы режима резания обычно устанавливают в порядке, указанном ниже: 1) Глубина резания t: при черновой (предварительной) обработке назначают по возможности максимальную глубину, равную всему припуску на обработку или большей его части; при чистовой (окончательной) обработке – в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности; 2) Подача S: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке – в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности; 3) Скорость резания V рассчитывают по эмпирическим формулам, параметры которых устанавливаются в зависимости от конкретного вида обработки; 4) Под силой резания пронимают ее составляющие Pz, Px, Py. Расчет Расчет ведем по [20, стр246]. Определяем скорость резания
где Определяем силы резания
где
Определяем мощность резания
Основное (технологическое) время обработки детали
где L= Для расчета была написана программа в Microsoft Excel. Результаты сведены в таблицы. 2 переход: подрезка торца в размер 218 мм. Исходные данные: * Обрабатываемый материал: Сталь 30ХГСА. * Вид обработки: подрезка торца. * Материал режущей части: Т15К6. * Стойкость инструмента: Т=90 мин.
Таблица 1. Режимы резания (2 переход)
3 переход: черновое растачивание отверстия до Исходные данные: * Обрабатываемый материал: Сталь 30ХГСА. * Вид обработки: растачивание отверстия. * Материал режущей части: Т15К6. * Стойкость инструмента: Т=90 мин.
Таблица 2. Режимы резания (3 переход)
4 переход: чистовое растачивание отверстия до Исходные данные: * Обрабатываемый материал: Сталь 30ХГСА. * Вид обработки: растачивание отверстия. * Материал режущей части: Т15К6. * Стойкость инструмента: Т=90 мин.
Таблица 3. Режимы резания (4 переход)
5 переход: черновое нарезание резьбы. Исходные данные: * Обрабатываемый материал: Сталь 30ХГСА. * Вид обработки: нарезание резьбы. * Материал режущей части: Т15К6. * Стойкость инструмента: Т=90 мин.
Таблица 4. Режимы резания (5 переход)
6 переход: чистовое нарезание резьбы. * Обрабатываемый материал: Сталь 30ХГСА. * Вид обработки: нарезание резьбы. * Материал режущей части: Т15К6. * Стойкость инструмента: Т=90 мин. Таблица 5. Режимы резания (6 переход)
Затем производится второй установ, и переходы повторяются. Конструкторская часть
Вращение изделия От электродвигателя постоянного тока, расположенного с задней стороны бабки изделия, через клиновые ремни и приводной шкив, передающий движение первому валу бабки изделия шпиндель получает вращение. Станина Станина станка изготовлена из двух частей. Каждая часть имеет продольные и поперечные ребра, обеспечивающие станине необходимую жесткость. Верхняя часть крепится к нижней болтами и фиксируется штифтами. Станина имеет две плоские накладные направляющие прямоугольной формы, между которыми расположен ходовой винт, осуществляющий подачи каретки. Накладные направляющие изготовлены стальными и закалены. В нижнем корпусе станины имеется внутренняя емкость, служащая резервуаром для сбора и размещения СОЖ. С правого торца станины установлен выдвижной транспортер стружки и смонтирована станция подачи охлаждающей жидкости. Электродвигатель главного привода с подмоторной плитой установлен на фундамент с задней стороны станины. Натяжение ремней осуществляется с помощью специального винта. Ограждение Ограждение предназначено для защиты работающих от стружки, брызг охлаждающей жидкости и закрывает вращающиеся части главного привода. Зона обработки защищена двумя подвижными кожухами, в которых имеются специальные окна для наблюдения за процессом обработки и освещения зоны резания. На правом подвижном щитке расположен пульт управления, а также имеется специальное окно для механизма загрузки. Бабка передняя Механизм бабки передней предназначен для передачи вращения от двигателя к шпинделю, а также для крепления изделия в патроне. Корпус бабки установлен на левой головной части станины. Поворот корпуса осуществляется при помощи установочных распорных винтов, которые установлены в кронштейне, закрепленном на левом торце станины станка. Выбор необходимых оборотов шпинделя осуществляется автоматически по программе. Смазка механизмов бабки передней осуществляется от централизованной системы смазки. Масло по трубопроводу поступает к маслораспределителю в корпусе бабки, и далее к точкам смазки и маслоуказателю. Упоры управления Упоры управления предназначены для подачи сигналов по пути от подвижных органов станка – каретки и ползушки по координатам Z и X. В комплект упоров по каждой координате входит планка с пазами, упоры и электропереключатели. По координате Z на станине установлена метрическая линейка, а на каретке – указатель. По координате X планка с пазами крепится к ползушке, электроконтактный переключатель установлен неподвижно на каретке. По координате Z линейка с пазами закреплена к станине неподвижно, электороконтактный переключатель перемещается вместе с кареткой. Для определения положения каретки относительно нулевой точки на планке по координате Z установлен флажок, который замыкает бесконтактный выключатель при переходе нулевой точки вправо. Замкнутый конечный выключатель блокирует кнопку возврата каретки в нулевую точку по оси Z. Для возврата каретки в нулевую точку по оси Z необходимо возвратить ее в ручном режиме в левую зону от упора нулевого положения. После этого можно нажатием кнопки переместить каретку в нулевую точку по оси Z. Привод поперечных подач Привод поперечных подач располагается на верхней стенке каретки и включает в себя переходной фланец, соединительную предохранительную муфту и электродвигатель. Центратор Центратор предназначен для центрирования заготовки относительно оси шпинделя и подачи ее в патрон. По окончании обработки центратор захватывает деталь в патроне и подает ее в разгрузочный лоток механизма загрузки. Центратор содержит корпус, в котором расположен механизм центрирования заготовки. Центрирование (зажим) производится по внутреннему диаметру заготовки перемещением плунжеров от тарельчатых пружин. Разжим заготовки осуществляется пневмоцилиндром. Центратор расположен на резцовой головке и работает в автоматическом цикле. Головка резцовая |
Последнее изменение этой страницы: 2019-10-03; Просмотров: 114; Нарушение авторского права страницы
, [м/мин], 
, 
- коэффициент обрабатываемости стали, 
МПа, nм, Kпv – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки; Kиv – коэффициент учитывающий влияние материала инструмента; K 
v – коэффициент учитывающий влияние углов в плане; Krv – коэффициент учитывающий влияние радиуса при вершине; Cv – постоянная; m; x; y – показатели степени.
, [Н], 
, 
, 
МПа, n – показатель степени, Kмp; К 
р; К 
р; Кrp - коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания; Cp – постоянная; x; y; n – показатели степени.
, [Н], 
, [Н], 
, [кВт].
; 
– расчетная длина рабочего хода инструмента, мм; l – длина обрабатываемой поверхности, мм; 
- величина врезания инструмента, мм; 
– величина перебега инструмента, мм; n – частота вращения шпинделя, об/мин; 
– подача на оборот шпинделя, мм/об; I – число проходов инструмента.
215 мм.
