Односторонний шипорезный станок

Страница |

^{Аннотация}

 

^{Целью данного  курсового проекта  является заключительным этапом освоения дисциплины, позволяющему студенту улучшить и закрепить свои знания, полученные по данному курсу,} как на лекциях и при выполнении лабораторных работ, так и по другим общетехническим и специальным дисциплинам – машиностроительному черчению, деталям машин, гидравлике, технической механике и т.д.

^{В курсовой работе проводится конструктивный анализ шипорезного  одностороннего станка ШПК-40. По результатам  проведенной работы делается вывод о  производительности и актуальности использования станка в производстве на данном техническом уровне развития.}

^{Курсовой проект содержит 33 страниц, 3 иллюстраций, 8 таблиц, 57 формул, 9 использованных источников, 5 чертежей.} 

Содержание

 

Титульный лист

Задание на курсовой проект……………………………………………………...2

Аннотация…………………………………………………………………………3

Содержание……………………………………………………………………….4

Введение…………………………………………………………………………...5

1. Общая часть………………………………………………………………...6

1.1 Назначение и технические характеристики станка………………………6

1.2 Описание конструкции станка…………………………………………….6

1.3 Анализ схематики станка………………………………………………….8

1.4 Кинематические расчеты станка…………………………………………10

1.5 Общая характеристика функциональных узлов станка……………...…13

1.6 Анализ конструкций станков аналогичного типа………………………14

2. Расчетная часть……………………………………………………………17

2.1 Технологические расчеты………………………………………………...17

2.2 Конструкторские расчеты…………………………………………….…..27

Заключение……………………………………………………………………….30

Библиографический список……………………………………………………..31

Спецификация…………………………………………………………………....32

 

Введение

 

Резание — это технологический процесс разрушения связей между частицами обрабатываемого материала с целью получения изделия требуемых размеров, формы и шероховатости поверхности. Резание – основной способ получения деталей нужных размеров, формы и шероховатости.

В зависимости от применяемого процесса, оборудования и инструмента можно  получить поверхность с различной  шероховатостью.

Таблица 1

Шероховатость поверхности древесины, при различных видах обработки 

Виды обработки	, мкм
Рамное пиление……….............	1600…500
Ленточное пиление…………...	1600…100
Пиление круглыми пилами….	800…200
Лущение шпона………………	320…100
Фрезерование………………….	320…32
Шлифование…………………..	100…16
Циклевание…………………….	32…16

Из таблицы видно, что при  обработке пилением получается заготовка с большими технологическими неровностями. И поэтому необходима такая технологическая операция как фрезерование, чтоб создавать базы и уменьшить шероховатость после первичной обработки.

Фрезерование – процесс повторной обработки древесины резанием с целью получения деталей заданной формы, размеров и повышенной чистоты обрабатываемого материала. Процесс резания осуществляется вращающимися резцами, при котором траекторией является циклоида. В результате получаются кинематические неровности в виде волн, которые необходимо в дальнейшем, для повышения чистоты обрабатываемой поверхности, удалить резанием – шлифованием.

При сборке столярно-строительных изделий  и мебели, а также для сращивания коротких брусков с целью получения  полномерных по длине деталей  применяют шиповые соединения, на ус и фигурный шип. По месту расположения в изделии шиповые соединение делятся на угловые и соединения по длине.

Соединение концов двух брусков  осуществляют с помощью плоских  прямоугольных (рамных) или клиновых (зубчатых) шипов в том числе минишипы.

В курсовой работе я буду рассматривать  оборудование для соединения деталей  по длине.

 

1. Общая часть

1. Назначение и техническая характеристика станка

 

Станок  шипорезный односторонний для выработки  прямого и клинового шипов ШПК-40 [1704КР.04.00.000.ВО] предназначен для обработки шипов на одном конце заготовки и может быть использован в столярно-строительном, мебельном и других деревообрабатывающих производствах. Можно обрабатывать одновременно несколько заготовок (пакет) суммарной толщиной не более 100 мм. Длина заготовок должна быть не менее 250 мм. Наибольшая длина вырабатываемых шипов прямых 50 мм, клиновых – 10мм.

 

2. Описание конструкции станка

 

На жесткой по форме станине 1 коробчатого сечения смонтированы горизонтальный фрезерный шпиндель с режущей головкой 4, состоящий из 25 пазовых фрез с приводом от электродвигателя, подъемный стол 5 с двумя прижимами для заготовок, перемещающийся по вертикальным направляющим.

Фрезерный вал выполнен в виде шпинделя с  укрепленными на нем сменными комплектами  фрез. Шпиндель смонтирован на двух опорах. Правой опорой служит два радиально-упорных  подшипника. Левая съемная опора  представляет собой радиально-сферический  шариковый подшипник со ступицей, в которую входит конец шпинделя. Кронштейн съемной опоры может  откидываться на 90^о, освобождая с торца зону для замены инструмента.

Шпиндель  приводится во вращение от электродвигателя, который монтируют на поворотной плите так, чтобы можно было регулировать натяжение зубчатого ремня передачи. Стол 5 перемещается по направляющим станины в вертикальном направлении гидроцилиндром.

Базирование заготовок и включение станка – ручные. Закрепление заготовок, рабочая подача стола, фрезерование шипов, возврат стола и открытие прижимов – автоматические.

 

Таблица 1.1

Основные  технические характеристики и параметры  станка ШПК-40

№№ п.п.	Наименование параметра	Размер- ность	Величина
	Размеры обрабатываемой заготовки:
1	Ширина максимальная	мм	400
2	Длина максимальная	мм	800
3	Толщина	мм	8-100
4	Наименьшая длинна обрабатываемой заготовки	мм	250
5	Размер получаемого шипа	мм	50
6	Наибольшая скорость подачи стола	м/мин	6
7	Частота вращения шпинделя	об/мин	3000
	Мощность электродвигателя привода:
8	- насоса	кВт	1.1
9	- режущей головки	кВт	11
10	Мощность ЭД установленная	кВт	12.1
11	Напряжение и частота электропитания	В; Гц	220; 50
12	Габаритные размеры	мм
13	Масса	кг	830

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.1 Шипорезный станок для ящичных  прямых шипов ШПК-40:

1 – станина, 2 – гидроагрегат, 3 – дроссель, 4– фрезерный вал, 5 – стол, 6 – направляющая линейка, 7 – торцовый упор, 8– гидроприжим, 9 – заготовка, 10 – электродвигатель, 11 – гидроцилиндр. 

3. Анализ схематики станка

 

По функциональной схеме [1704КР.04.00.000.Ф2] процесс фрезерования (выработки шипа) заготовки 1 выполняют при помощи опускания стола 2 перемещение по вертикальным направляющим с помощью гидроцилиндра на горизонтально фрезерный шпиндель с режущей головкой 3. Прижим заготовки осуществляется двумя гидроцилиндрами 4 и направляющей линейкой 5.

Анализ кинематической и гидравлической схем станка. Гидрокинематическая схема станка показана на рис. 1.2 и с использованием чертежей [1704КР.04.00.000.КЗ и 1704КР.04.00.000.ГЗ]. С включением электродвигателя гидроагрегата масло от пластинчатого насоса НП через сетчатый фильтр Ф и распределители Р1 и Р2 поступает в гидробак Б станка.

В исходном (верхнем) положении стол удерживается давлением масла на поршень цилиндра Ц1. Выход масла из гидроцилиндров Ц1 и Ц2 заперт в среднем положении гидрораспределителей Р1 и Р2. При одновременном включении электромагнитов a распределителей Р1 и Р2 стол и прижимы занимают исходное верхнее положение.

Рабочий ход стола осуществляется включением электромагнита б распределителя Р2. При этом электромагниты а распределителей Р1 и Р2 отключаются – заготовки прижимаются. Давление в системе повышается, срабатывает реле давления и включает электромагнит б распределителя Р1 – происходит рабочий ход стола.

В конце  рабочего хода стол нажимает на штифт  конечного выключателя, который  отключает электромагнит б распределителя Р1 и одновременно включает электромагнит а этого же распределителя. Стол начинает перемещаться вверх при включенном электромагните б распределителя Р2.

При достижении верхнего положения стола срабатывает  конечный выключатель, который выключает  электромагнит а гидрораспределителя Р2 и включает электромагнит а гидрораспределителя Р2. Происходит отход прижимов, и заготовка освобождается. Стол оказывается зафиксированным в верхнем положении, так как масло в цилиндре Ц1 заперто средним положением золотника гидрораспределителя Р1.

При аварийном  отключении электропитания стол и прижими фиксируются (стол останавливается, заготовка приджата), так как гидрораспределители Р1 и Р2 автоматически устанавливаются в среднее положение. Для выведения заготовок из зоны резания и ее открепления необходимо поднять стол в исходное положение, включив электромагнит а гидрораспределителя Р1 и электромагнит б гидрораспределителя Р2.

Включение цикла осуществляется нажатием на кнопку «Цикл», расположенную на пульте управления. В режиме «Наладка» можно перемещать стол вверх и вниз с остановкой в этих положениях.

Давление  в системе регулируется предохранительным  клапаном КП и контролируется манометром МН. Скорость рабочего хода стола регулируют дросселем регулятора потока РП.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.2 Гидрокинематическая схема  шипорезного станка для ящичных  прямых шипов:

а, б – электромагниты, Б – бак, НП – насос пластинчатый, МН – манометр, РП – регулятор потока, Р1, Р2 – распределители, РД – реле давления, Ц1, Ц2 – гидроцилиндры, XX – холостой ход, РХ – рабочий ход. 

4. Кинематические расчеты станка

 

Кинематические расчеты частоты  вращения ножевого вала, скорости резания, скоростей вальцовой подачи и  механизма размерной настройки  стола по высоте выполняются с  использованием кинематической схемы [1704КР.04.00.000.КЗ].

Частота вращения ножевого вала , мин^-1:

,     (1.1)

где   – частота вращения электродвигателя, мин^-1;

 – диаметр ведущего шкива, мм;

 – диаметр ведомого шкива, мм;

 ,мин^-1

            Во всех механизмах резания  с вращательным движением режущего  инструмента скорость ϑ_Г (м/с) главного движения зависит от частоты вращения n16 (мин^-1) инструмента и его диаметра D16 (мм)

                                                   ,     (1.2) 

где  – номинальный диаметр фрезы, мм;

 – частота вращения фрезы, мин^-1;

 ,м/с

^{Таблица 1.2}

^{Результаты кинематического  расчета}

Наименование элементов	Характеристика элемента схемы		Передаточ-ное число, U′	Частота вра- щения вала n, 1/мин	Скорость подачи Vs, м/мин	Скорость резания Vг, м/с
	D, мм	Z
Вал І эл/двигат.				3000
Шкив D4	82.4		1,05
Шкив D2	78.4		1,05
Вал ІІ (ножевой)	350			3153		57.8