Расчет коробки подач горизонтально-расточного станка

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет механический

Кафедра "Металлорежущие станки и системы"

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По предмету: "Оборудование и транспорт механообрабатывающих цехов"

на тему: "Расчет коробки подач горизонтально-расточного станка"

ПК.04.29.72.00.000.ПЗ

Выполнил:

студент гр. МС 02-б Меляновский И.В.

Консультант

Доц. Цокур В.П

Нормоконтролер ЦокурВ.П

Донецк 2006

РЕФЕРАТ

Курсовой проект: 28 с., 4 табл., 5 рис., 8 источников, 3 приложения.

Объект исследования – коробка подач горизонтально-расточного станка.

В курсовом проекте выбран электродвигатель, определены передаточные отношения каждой ступени коробки, а также мощности, крутящие моменты, частоты вращения каждого вала. Рассчитаны модули для каждой передачи. Определены основные размеры зубчатых колес. Спроектированы передачи и проведен расчет выходного вала, так как он является наиболее нагруженным. Выбрана система смазки и смазочный материал деталей станка. Выбраны электромагнитные муфты и подшипники качения, а также выбраны и рассчитаны шпоночные соединения. Выполнены чертежи развертки коробки подач, общего вида горизонтально-расточного станка, кинематическая схема и график подач.

СТАНОК, ВАЛ, ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, ПОДШИПНИК, ПОДАЧА, СУППОРТ, СИСТЕМА СМАЗКИ.

ЗАДАНИЕ

Спроектировать механическую коробку подач горизонтально-расточного станка.

Исходные данные:

Основной размер станка: d=160мм.

Знаменатель геометрической прогрессии: φ=1,41.

Вес подвижных частей 100 кг.

Шероховатость поверхности, обрабатываемой на данном станке: R_a=2.5мкм.

Предельные значения подачи: S_min =0,05мм/об, S_max =5мм/об.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Обоснование выбора предельных режимов резания

2. Определение диапазона регулирования подач

3. Выбор структурной формулы коробки подач

4. Выбор чисел зубьев зубчатых колес коробки подач

5. Расчет эффективной мощности коробки подач

6. Расчет модулей зубчатых колес

7. Определение параметров зубчатых колес

8. Определение параметров валов

8.1 Уточненный расчет вала

8.2 Расчет вала на усталость

9. Выбор элементов передающих крутящий момент

10. Выбор подшипников

11. Определение системы смазки обеспечивающих заданную точность обработки

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время наблюдается тенденция на повышение уровня автоматизации производственных процессов. В производство все более внедряется автоматизированное оборудование, работающее без непосредственного участия человека или значительно облегчающее труд рабочего. Это позволяет значительно сократить трудоемкость производственного процесса, снизить себестоимость выпускаемой продукции, увеличить производительность труда. Поэтому главная задача инженеров—разработка автоматизированного оборудования, расчет его основных узлов и агрегатов, выявление наиболее оптимальных технических решений и внедрение их в производство.

Целью данного курсового проекта является разработка механической коробки подач горизонтально-расточного станка, переключение передач в которой осуществляется при помощи механики.

Привод подач предназначен для сообщения рабочего движения инструменту при обработке и изменения скорости его движения при неизменной частоте вращения шпинделя. Крутящий момент передается коробке подач от электродвигателя через коробку скоростей. После прохождения через коробку подач крутящий момент передается ходовому валу а от ходового вала – фартуку, в котором крутящий момент и частота вращения окончательно преобразуются до требуемых значений зубчатой шестерни реечной передачи обеспечивающей требуемую скорость движения суппорта.

Расчет коробки подач включает определение диапазона регулирования подач, построение структурной сетки и в соответствии с ней графика подач и кинематической схемы, определение чисел зубьев зубчатых колес коробки, определения передаточного отношения постоянной передачи фартука, определения требуемой эффективной мощности коробки подач, определения модулей и параметров зубчатых колес, определение параметров валов и уточненный расчет на усталость самого нагруженного вала, выбор шпоночных или шлицевых соединений передающих крутящий момент, выбор подшипников опор валов, выбор системы смазки, расчет динамических характеристик обеспечивающих заданную точность обработки.

1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРЕДЕЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ.

Определяем предельные значения размеров обрабатываемой заготовки.

Наибольший рекомендуемый диаметр растачивания обрабатываемой детали:

D_max=320 мм

Наименьший диаметр обрабатываемой детали:

D_min=0.2D=0.2•320=64 мм.

Определим режимы обработки и соответствующие им способы обработки. В качестве исходного материала при выборе режимов обработки принимаем сталь 45 σ_в=600 мПа, и чугун СЧ (НВ160).

Принимаем 6 видов операций возможных на данном станке и для них, в соответствии с рекомендацией (1), выберем значения режимов обработки в соответствии с видом обработки и материалом режущего инструмента. Полученные данные заносим в таблицу 1.

Определим значение скорости по формуле:

где Т=30-60 мин – среднее значение стойкости инструмента;

x,y,m – показатели степени;

K_v = K_myK_nvK_uv

Где K_my – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки;

K_nv – коэффициент учитывающий состояние поверхности;

K_uv – коэффициент учитывающий материал инструмента;

S – подача станка, мм/об

t – глубина резания, мм

Таблица 1 – Режимы резания при различных способах обработки.

Вид обработки	Материал режущего инструм.	Сталь 45						Чугун СЧ140
		черновая			чистовая			черновая			чистовая
		v	t	s	v	t	s	v	t	s	v	t	s
Развертывание	Т5К10	105	4	0,4	120	0,5	0,14	87	3	0,28	103	0,35	0,1
Растачивание	Т5К10	63	2	0,2	85	0,3	0,1	49	2	0,2	60	0,2	0,1
Отрезание	Т15К6	45	4	0,28	-	-	-	32	4	0,14	-	-	-
Сверление	Р6М5	30	5	0,56	-	-	-	25	5	0,4	-	-	-
Зенкерование	Р6М5	15	0,8	3,55	-	-	-	10	0,8	2,5	-	-	-
Резьбонарез.	Р6М5	40	0,5	4,8	45	0,2	2,5	35	0,3	3,55	40	0,2	3,55
Подрезка торца	Т5К10	70	2	0,8	174,6	0,3	0,56	55	2	0,4	98	0,7	0,2