Радиально-сверлильный станок модели 2в56

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Определение технической характеристики станка

2. Разработка и анализ кинематической схемы станка

3. Определение рабочих размеров станка

4. Система смазки коробки скоростей

5. Мероприятия по технике безопасности при работе на станке

Вывод

Список использованной литературы

Введение

Интенсификация современного машиностроительного производства, повышение его эффективности и обеспечение конкурентоспособности выпускаемой продукции возможны при существенном росте производительности и точности технологического оборудования, а также широкой его автоматизации.

Современному машиностроению присущи постоянное усложнение конструкции и увеличение номенклатуры выпускаемых изделий, частая смена объектов производства, сокращение сроков освоения новой продукции.

Эффективным средством реализации вышеперечисленного является широкое применение гибких производственных систем, которые управляются от ЭВМ и работают по принципу гибко перестраиваемой технологии.

В промышленно развитых странах данная техническая политика находится в центре внимания государственных деятелей, руководителей промышленности и научно-технической общественности.

Основой гибких производственных систем является переналаживаемое технологическое и вспомогательное оборудование с ЧПУ. Последнее обеспечивает полный автоматический цикл внутри системы и связь с входными и выходными потоками остального производства (транспортные средства для перемещения материальных потоков, складские устройства и т.д.).

В гибких производственных системах широко применяются промышленные роботы, которые могут использоваться как в качестве основного технологического оборудования, так и в качестве вспомогательного загрузочно-разгрузочного и транспортного оборудования.

Автоматизация технологических процессов в крупносерийном и массовом производстве базируется на применении традиционных автоматических линий из специальных и агрегатных станков, роторных автоматических линий. На данном оборудовании достигаются существенный рост производительности, снижение себестоимости изготовления деталей, уменьшение трудоемкости и численности производственного персонала, повышение качества продукции и ритмичности ее выпуска.

Целью курсового проекта является разработка кинематической структуры радиально-сверлильный станка.

1. Определение технической характеристики станка

1 Анализ задания, обзор конструкции станков и их технологических возможностей

a) Максимальный диаметр сверление - 50 мм

б) Высота шпинделя - 1500 мм

в) Максимальный ход шпинделя -350 мм;

г) Конусность шпинделя - Морзе № 5

д) Число скорость вращение шпинделя - 10;

e) Число вращение шпинделя - 55 .........1650 ай/мин

ж) Число скорость подачи шпинделя - 9

з) Максимальная подача шпинделя - 1.2 мм/ай;

и) Минимальная подача шпинделя - 0.15 мм/ай;

к) Скорость вертикальная движения траверца - 900 мм/мин.

л) Мощности движения траверса - 1.3 квт

п) Мощность главного двигателя - 5.5 квт

Основным станочным оборудованием для сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания являются сверлильные станки различных моделей и компоновок. Сверлильные станки используются в индивидуальном и мелкосерийном производстве.

В данном курсовом проекте рассматривается радиально-сверлильный станок модели 2в56. Для него:

- разрабатывается коробка скоростей;

- производится расчет вала IV, расчет и выбор подшипников, расчет шлицевого соединения;

- описывается работа основных узлов;

Режущий инструмент крепится непосредственно в коническое отверстие шпинделя, либо в специальное приспособление - патрон. Деталь устанавливается на стол, который поднимается вручную при помощи винта и крепится при помощи прихватов или в машинных тисках, или в специальных приспособления - кондуктор. Для расширения технологических возможностей используются многошпиндельные сверлильные головки с неизменяемыми расстояниями между шпинделями или с раздвижными шпинделями.

Где применяется станок 2В56

Станок 2В56, относящийся к категории универсального вертикально-сверлильного оборудования, применяют не только для сверления отверстий, но и для эффективного выполнения ряда других технологических операций:

· рассверливания;

· развертывания;

· зенкерования;

· нарезания внутренней резьбы;

· подрезки краев деталей (для этого используются специальные инструменты).

Типы работ, выполняемых на станке

На данном вертикально-сверлильном станке из-за небольших габаритов его рабочего стола могут обрабатываться заготовки относительно небольших размеров. Технические возможности станка 2В56 позволяют обрабатывать на нем заготовки из чугуна, различных сортов стали и цветных металлов. В качестве режущего инструмента при работе на таком станке можно использовать стандартные сверла, резьбонарезные метчики и специальный инструмент для обработки краев деталей (снятие фасок).

Среди технических особенностей, которыми отличается станок 2В56, следует выделить следующие.

· Коробка скоростей позволяет выполнять их регулировку по 9 ступеням. Скорость вращения шпинделя, которую обеспечивает такая коробка, может варьироваться в интервале 55-1650 об/мин.

· На этом вертикально-сверлильном станке можно сверлить отверстия диаметром до 50 мм.

· Управление станком осуществляется полностью в ручном режиме, для данного оборудования не предусмотрена возможность установки автоматизированных управляющих систем.

· В конструкции станка есть реверсивное устройство, дающее возможность шпинделю вращаться в разных направлениях. Такая техническая особенность позволяет использовать на вертикально-сверлильном станке 2В56 машинные метчики для нарезания резьбы.

· При обработке твердых материалов на данном станке понадобятся твердосплавные режущие инструменты. Учитывая не слишком высокую мощность оборудования, обработку таких материалов следует выполнять на невысоких оборотах вращения режущего инструмента.

· Вертикально-сверлильный станок модели 2В56 можно оснащать дополнительными механизмами и приспособлениями, что дает возможность использовать его для оснащения предприятий, выпускающих свою продукцию крупными сериями.

2. Разработка и анализ кинематической схемы станка

Построение структурных сеток привода главного движения

Исходные данные:

Станок вертикально-сверлильный на базе 2В56:

сверлильный станок безопасность

=10; n=1650 об/мин;

=1,41; N=5,5 кВт.

Определим передаточное отношение шпинделя:

R=;

Число ступеней привода:

=1+;

lgR=(-1)·lg=(10-1)·lg1,41=1,34;

R=22;

n== об/мин;

Описание кинематической схемы и работы основных узлов станка

На станине станка размещены основные части станка. Станина имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол с помощью винтового механизма. Главное движение осуществляется от электродвигателя мощностью 5,5 кВт, через зубчатую передачу и коробку скоростей. Скорость резания:



Частота вращение можно определит по следующей формулы:

Из уравнение балансировки можно найти максимальную и минимальную частоту вращение шпинделя

Коробка скоростей с помощью одного тройного блока и двух двойных блоков сообщает шпинделю 10 частот вращения. Последний вал коробки скоростей представляет собой полую гильзу, шлицевое отверстие которого передает вращение шпинделю станка.

Движение подач передается от шпинделя через зубчатые колеса коробки подач, червячную пару и реечную передачу на гильзу шпинделя.

Система смазывания - индивидуальная. Отдельные механизмы смазывают независимо друг от друга. Применена смазка масляным туманом.

Определение передаточных отношений и расчет чисел зубьев шестерен (диаметры шкивов)

Из построенного графика частот вращения известны величины передаточных отношений.

Кроме того, принимается во внимание то, что в одной группе передач в большинстве случаев модули шестерен одинаковы, а, значит, и сумма зубьев между двумя смежными валами также одинакова.

Расчет чисел зубьев в одной из групп производится способом наименьшего кратного, суть которого заключается в том, что передаточные отношения передач в группе заменяются простыми дробями и находится наименьшее кратное К этих дробей. Затем находится сумма зубьев группы по формуле:

где Е - любое простое число 1,2,3,4…n.

· Несущими элементами вертикально-сверлильного станка модели 2В56 являются массивная опорная плита и вертикальная колонна. Для придания конструкции жесткости, массивности и невосприимчивости к вибрационным нагрузкам используются чугунные элементы.

· Шпиндельная головка станка смонтирована на вертикальной несущей колонне, на которой также располагаются приводной электродвигатель и механизм, отвечающий за переключение передач. Несмотря на то, что вертикально-сверлильный станок данной модели сложно назвать современным, все его конструктивные элементы и органы управления расположены эргономично, благодаря чему на нем очень удобно работать.

Построим уравнение балансировки для коробки скорости сверлильного станка



Так как структурная формула равно:

Zn = 3 * 2 * 2 = 12

Из кинематической схемы можно определит уравнение равновесия движение подачи

Структурная формула подачи: SB = 3 * 3 = 9



Шпиндельный узел станка

Определение передаточных отношений и расчет чисел зубьев шестерен (диаметры шкивов). Из построенного графика частот вращения известны величины передаточных отношений.

Кроме того, принимается во внимание то, что в одной группе передач в большинстве случаев модули шестерен одинаковы, а, значит, и сумма зубьев между двумя смежными валами также одинакова.

Расчет чисел зубьев в одной из групп производится способом наименьшего кратного, суть которого заключается в том, что передаточные отношения передач в группе заменяются простыми дробями и находится наименьшее кратное К этих дробей. Затем находится сумма зубьев группы по формуле:



где Е - любое простое число 1,2,3,4…n.

Сумму зубьев в группе следует принимать от 60 до 100, помня о том, что наименьшее число зубьев шестерни должно быть не менее 18.

Валы I-II: i=;

Валы II-III:

i=

i= К=72;

i=

где К - наименьшее кратное число;

так чтобы ни превышало 100…120.

i =72·;

=72·; или =2-=72-30=42;

i =72·;

=72·; или =2-=72-24=48;

i =72·;

=72·; или =2-=72-19=53;

Валы III-IV:

i=; =84;

=49; =-=84-49=35;

i=;

=28; =-=84-28=56;

Валы IV-V:

i= =90;

=45; =-=90-45=45;

i=

=18; =-=90-18=72;

Рассчитанные числа зубьев шестерен:

=30; =42; =24; =48; =19; =53

=49; =35; =28; =56;

=45; =45; =18; =72.

Диаметры шкивов: D=175мм; D=173мм.

Расчет допустимой погрешности частот вращения и фактических погрешностей на всех ступенях

n=1650·об/мин;

n=1650·об/мин;

n=1650·об/мин;

n=1650·об/мин;

n=1650·об/мин;

n=1650·об/мин;

n=1650·об/мин;

n=1650·об/мин;

n=1650·об/мин;

n=1650·об/мин;

Отклонения действительного значения от табличного, взятого по нормали, не должно превышать величины:



3. Определение рабочих размеров станка

Расчет модуля из условий прочности на изгиб и по допускаемым контактным напряжениям. Расчет модулей в группах передач производится из условия работы зуба на изгиб и контактную прочность для коробок скоростей.

Максимальное значение рассчитанного модуля m и m округляется до ближайшего большего стандартного значения 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 4. В станкостроении для универсальных станков среднего типоразмера модуль менее 2 мм нежелателен.

Расчетная частота вращения шпинделя определяется о зависимости:



Расчет модуля из условий прочности на изгиб:

,

где k=1…2 - коэффициент перегрузки; k=2 - коэффициент динамичности; k=1 - коэффициент неравномерности нагрузки; у=0,5 - коэффициент формы зуба; - число зубьев шестерни для понижающей передачи; -число зубьев колеса для повышающей передачи; =6…12 - коэффициент ширины зуба; =380 МПа- для закаленной стали 40Х; n - число оборотов шестерни по расчетной цепи.

Определим мощность, передаваемой шестерней:

N=N·,

,

где А - число зубчатых передач; В - число подшипниковых пар.

II вал: =0,99·0,995=0,985;

III вал: =0,985·0,99·0,995=0,97;

IV вал: =0,97·0,99·0,995=0,955;

V вал: =0,955·0,99·0,995=0,94;

Таким образом, мощность будет равна:

II вал: =4·0,985=3,94 кВт;

III вал: =4·0,97=3,88 кВт;

IV вал: =4·0,955=3,82 кВт;

V вал: =4·0,94=3,76 кВт;

Описание кинематической схемы и работы основных узлов станка

На станине станка размещены основные части станка. Станина имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол с помощью винтового механизма. Главное движение осуществляется от электродвигателя мощностью 4кВт, через зубчатую передачу и коробку скоростей.

Коробка скоростей с помощью одного тройного блока и двух двойных блоков сообщает шпинделю 10 частот вращения. Последний вал коробки скоростей представляет собой полую гильзу, шлицевое отверстие которого передает вращение шпинделю станка.

Движение подач передается от шпинделя через зубчатые колеса коробки подач, червячную пару и реечную передачу на гильзу шпинделя.

Система смазывания - индивидуальная. Отдельные механизмы смазывают независимо друг от друга. Применена смазка масляным туманом.

4. Система смазки коробки скоростей

Система смазки состоит из централизованной смазки от насоса и ручной. Масляный насос получает привод от вала коробки скоростей. К местам смазки масло подается через распределительную колодку установленную на корпусе коробки скоростей. От колодки масло поступает на смазку деталей коробки скоростей внутрь валов. Из валов через отверстия масло подводится к электромагнитным муфтам. На верхней части коробки установлен маслораспределитель. От маслораспределителя масло поступает в подшипники гильзы и распределительные колодки. От колодок посредством трубопроводов смазываются механизмы станины, коробки подач и механизм шпинделя. Отработанное масло сливается обратно в масляную ванну. Следует особо обратить внимание на смазку электромагнитных муфт. Электромагнитные муфты следует обеспечивать постоянной смазкой, которая поступает на фрикционные диски. Долговечность муфт в значительной мере зависит от правильного выбора системы подачи смазки и выбора масла. Правильно подобранная смазка уменьшает износ дисков электромагнитных муфт, снижает потери на трение, предупреждает коррозию и т.д. используется смазочное масло марки «Индустриальное 20» ГОСТ 1707-92.

Система охлаждения зоны резания и отвода стружки

Охлаждая - смазывающая жидкость подается под давлением с направлением струи в зону резания. Система, используемая в станке для подачи СОЖ , включают следующие элементы:

? насос для подачи жидкости под давлением мощностью N = 0,12 кВт центробежного типа;

? трубопроводы и арматура для подачи жидкости в зону резания, наконечник формирует и регулирует струю СОЖ;

? фильтр( его применяют для очистки жидкости от стружки и грязи, представляет собой сетку с маленькими отверстиями);

? резервуар для охлаждающей жидкости ;

? отстойник для частичной очистки жидкости (устанавливается в задней опоре, где находится и насос).

При массовом производстве отвод стружки от станка в механических цехах:

? автоматизированный (когда стружка удаляется от станка конвейерами, расположенными под полом);

? механизированный(с использованием ручного труда и мероприятий механизации с транспортировкой стружки в конвейерах, ящиках и тележках).

Бывают и промежуточные варианты, когда например имеются только магистральные конвейеры для стружки, а от станков она удаляется вручную и другими способами.

Разработанный в данном курсовом проекте токарный станок используется в единичном и мелкосерийном производстве, стружка из станка удаляется скребком с поддона, а затем удаляется из цеха.

5. Мероприятия по технике безопасности при работе на станке

1. Спроектированный станок оборудован всеми необходимыми оградительными и предохранительными устройствами.

2. Безопасность труда ставит своей задачей осуществление мероприятий, направленных на предупреждение несчастных случаев на производстве, улучшение условий труда рабочих.

3. При работе на сверлильном станке травмы могут быть получены вследствие неправильного крепления обрабатываемых заготовок и режущего инструмента, несоблюдение элементарных правил удаления стружки, неправильного ношения спецодежды и головных уборов.

4. Причиной несчастных случаев очень часто бывает отделяемая при сверлении отверстий, особенно на больших скоростях, мелкая стружка. Она может повредить глаз, вызвать ожоги на открытых частях тела.

5. Для предохранения глаз от травмирования стружкой необходимо ставить на пути возможного отделения стружки ограничительные щитки и надевать очки.

6. Нельзя выдувать стружку ртом из глухих отверстий и удалят ее со станка руками. Ее осторожно удаляют специальными скребками и щетками, намагниченными наконечниками и другими приспособлениями.

7. Вращающиеся детали станка, вспомогательные и режущие инструменты, не имеющие ограждения, представляют серьезную опасность для сверловщика, так как могут захватить одежду, руки и волосы. Для предупреждения несчастных случаев применяют специальные ограждения, волосы убирают под головной убор, рукава спецодежды завязывают у кистей рук.

8. Каждый рабочий должен строго соблюдать следующие основные правила безопасности труда:

9. Надежно закреплять обрабатываемую заготовку и режущий инструмент.

10. Перед включением электродвигателя выключить все рычаги управления и установить их в нерабочее положение.

11. Во время работы не оставлять станок без надзора.

12. При установке и снятии обрабатываемой заготовки, при смене режущего инструмента, чистке и смазке станка, при удалении стружки, а также в конце смены останавливать станок.

13. При обработке отверстий в металлических заготовках, дающих мелкую стружку, обязательно одевать защитные очки.

14. Во время работы на станке не носить свободной одежды, рукава должны быть завязаны у кисти, волосы убраны под головной убор.

15. При установке заготовок массой более 20 кг на станке пользоваться подъемным устройствами.

16. Соблюдать чистоту и порядок на рабочем месте.

Выводы и заключение

В данном курсовом проекте был рассмотрен вертикально - сверлильный станок на базе станка мод. 2В56 с подробной разработкой привода главного движения.

Спроектирована коробка скоростей для данного станка.

Произведен кинематический расчет коробки скоростей.

Произведен расчет IV вала на сложное сопротивление, расчет и выбор подшипников, расчет шлицевого соединения.

Дано описание кинематической схемы и работа основных узлов станка.

Станкостроение непрерывно развивается как в количественном, так и качественном отношении. Повышаются точность, мощность, производительность, надежность и долговечность станков. Улучшаются эксплуатационные характеристики, расширяются технологические возможности, совершенствуются компоновки станков и их архитектурные формы. Успешное развитие станкостроения обеспечивает перевооружение всех отраслей промышленности высокопроизводительными и высококачественными станками.

Наличие в достаточном количестве различного, даже первоклассного, оборудования еще не решает задачу высокопроизводительной ритмичной работы предприятия.

Задачей правильной эксплуатации является получение от станка наибольшей производительности при обеспечении его долговечности и точности. Наибольшую производительность от станка получают в результате правильного выбора и высокого качества режущего инструмента, назначения необходимых режимов резания, правильной наладки станка.

Требования правильной эксплуатации станков включают точное и правильное осуществление упаковки, транспортирования, установки в цехах, эксплуатации, паспортизации, ремонта и модернизации станков.

Список использованной литературы

1. Грачев Л.Н. Конструкция и наладка станков с программным управлением и роботизированных комплексов. - М.: Высшая школа,1989. - 271с.

2. Ермаков Ю.М. Токарно-винторезные станки. - М.: Машиностроение, 1990. - 448 с.

3. Камышный Н.И. Конструкция и наладка токарных автоматов и полуавтоматов. - М.: Высшая школа, 1975. - 392 с.

4. Кузнецов Ю.Н. Станки с ЧПУ. - К.: Высшая школа, 1991. - 276 с.

5. Локтева С.Е. Станки с программным управлением и промышленные роботы. -М.: Машиностроение, 1986. - 320 с.

Размещено на Allbest.ru

...