Проект фрезерно-сверлильно-расточного обрабатывающего центра с ЧПУ

АННОТАЦИЯ

 

Хижняк Н.А.   ТМ-02

 

Проект фрезерно-сверлильно-расточного обрабатывающего центра с ЧПУ

 

Курсовой проект МС 151001.2012.10.00.000.ПЗ, ЮЗГУ, содержит 2 листа графической части формата А1, 3 листа графической части формата А2, 46 страниц пояснительной записки, 12 рисунков, 5 таблиц, 14 литературных источников, 1 приложение.

В курсовом проекте выполнены  кинематические расчеты схемы коробки  скоростей; силовые расчеты схемы  коробки скоростей, включающие в  себя приближенные расчеты валов на прочность, расчеты зубчатых передач на прочность, уточненные расчеты валов на прочность; кинематический расчет коробки подач станка.

В графической части  курсового проекта разработаны: конструкция станка, кинематическая схема станка, сборочный чертеж коробки скоростей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

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

1 Сравнительный анализ  существующих конструкций станков………………..…..7

2 Общетехническая часть ……………………………………………………………14

3 Расчетная часть……………………………………………………………...………16

3.1 Кинематический расчет привода главного движения………………………….16

3.2 Приближенный расчет валов……………………………………………..……....21

3.3 Расчет зубчатых передач на прочность………………………………………….24

3.4 Уточненный расчет вала на прочность…………………………………………..26

3.5 Расчет подшипников………………………………………………………...……28

3.6 Расчет шлицевых соединений ………………………………………………….29

3.7 Расчет шпоночных соединений ………………………………………………….30

3.8 Кинематический расчет продольных подач……………………………………..31

3.9 Кинематический расчет осевых подач…………………………………………..33

3.9 Расчет клиноременной передачи…………………………………………………35

4 Описание конструкции  и принципа работы проектируемого оборудования…...36

4.1 Описание системы смазки станка……………………………………………......39

4.2 Описание механизма переключения скоростей…………………………………40

4.3 Описание механизма загрузки и закрепления инструмента……………………40

4.4 Принцип работы станка…………………………………………………………..41

Заключение…………………………………………………………………………….42

Библиографический список………………………………………………………….43

Приложение (Спецификации)

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения. На основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация производственных процессов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, на транспорте.

В наше время перед машиностроителями поставлена задача значительного повышения эксплуатационных и качественных показателей продукции при непрерывном росте объема ее выпуска. Одним из направлений решения этой задачи является совершенствование конструкторской подготовки студентов высших технических учебных заведений.

Выполнение курсового проекта по «Металлорежущим станкам» продолжает общетехнический цикл подготовки студентов. Это самостоятельная творческая инженерная работа, при выполнении которой активно используются знания из ряда пройденных предметов: механики, сопротивления материалов, технологии металлов, деталей машин и др.

Всё большее развитие получают станки с программным управлением, в том числе многоцелевые, обеспечивающие высокую мобильность производства, точность и производительность обработки. Автоматика всё шире применяется не только для повышения производительности процесса обработки, но и для получения его высоких качественных показателей. К конструкциям станков предъявляют высокие требования по качеству, производительности, надёжности и безопасности в эксплуатации.

Объектом курсового  проекта является проектирование нового координатно-расточного станка с ЧПУ. Координатно-расточные станки предназначены для обработки отверстий с высокой точностью взаимного расположения относительно базовых поверхностей в корпусных деталях, кондукторных плитах, штампах в единичном и мелкосерийном производстве. На этих станках выполняют практически все операции, характерные для расточных станков. Кроме того, на координатно-расточных станках можно производить разметочные операции. Для точного измерения координатных перемещений станки снабжены различными механическими, оптико-механическими, индуктивными и электронными устройствами отсчета, позволяющими измерять перемещения подвижных узлов с высокой точностью — 0,003...0,005 мм. Станки снабжены универсальными поворотными столами, дающими возможность обрабатывать отверстия в полярной системе координат и наклонные отверстия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 1 Сравнительный анализ существующих конструкций      станков.

Для сравнения конструкций  станков проанализируем технические характеристики детали типа «стойка» (МС 151001.65.2012.00.100). По своим конструктивным признакам относится к классу сложнопрофильных деталей. Стойка представляет собой корпусное тело с двумя отверстиями Ø6 мм,  2 пазами шириной 15х25х5 и одним пазом Ø30х5 мм для размещения элементов других деталей в сборке. Форма детали образована сочетанием простых поверхностей (плоских, цилиндрических) и сложных поверхностей (контур детали, выемки, сопряжения). Для усиления конструкции предусмотрено ребро жесткости толщиной 4 мм.

Технологический процесс  обработки детали :

Отрезать заготовку  от полосы – Абразивно-отрезной автомат;

Фрезеровать две широкие поверхности в Д + 0.3 под шлифование и две поверхности Б окончательно - Вертикально фрезерный ;

Зачистить заусенцы после  фрезерования – Машина для снятия заусенцев;

Шлифовать две широкие  поверхности – Плоскошлифовальный станок;

Фрезеровать пазы– Вертикальной фрезерный станок;

Сверлить два отверстия  – Вертикально сверлильный станок;

Зачистить заусенцы - Машина для снятия заусенцев;

Промыть деталь – моечная машина

 

 

 

 

 

 

 

Станок вертикальный сверлильно-фрезерно-расточный (400V).

Станок вертикальный сверлильно-фрезерно-расточный с автоматической сменой инструмента (АСИ) и числовым программным управлением (ЧПУ) модели 400V предназначен для комплексной обработки деталей из различных конструкционных материалов в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производства. Выполняет операции сверления, зенкерования, развертывания, получистового и чистового растачивания отверстий, нарезания резьбы метчиками и фрезами, фрезерования.

Область применения:  машиностроительные предприятия различных отраслей промышленности.

Высокая точность позиционирования Высокоскоростная обработка  Ускоренный ход до 60* м/мин  Возможность оснащения  поворотным столом для четырехкоординатной  обработки  Возможность оснащения  щупами для измерения детали и  инструмента Инструментальный магазин:20 инструментов, 2,5 сек.

Перемещение по осям   Ось Х - продольное перемещение салазок  Ось Y - поперечное перемещение колонны   Ось Z - вертикальное перемещение шпиндельной бабки

 

Технические характеристики
Параметры cтола
Размер рабочей поверхности  стола, мм	400x900
Параметры рабочей поверхности  стола	Т-образные пазы 3x18H7, шаг 160js 14мм
Наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола, мм	650
Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг	400
Шпиндель
Конус шпинделя (DIN 69871)	SK 40 (HSK 63)*
Пределы частот вращения шпинделя, об/мин	0-8000
Номинальный крутящий момент на шпинделе, Нм	44,6
Перемещения
Наибольшие перемещения  по осям, мм
- продольное перемещение  салазок (Х)	530
- поперечное перемещение колонны (Y)	400
- вертикальное перемещение  шпиндельной бабки (Z)	435
Точность позиционирования по всем осям, мм	± 0,005
Предельные рабочие  подачи, мм/мин	1…15000
Ускоренные хода по всем осям	15…30 (60)*
Инструментальный  магазин
Емкость инструментального магазина, шт.	20
Время смены инструмента, сек .	7 (2,5)
Наибольший диаметр  инструмента, устанавливаемого в магазине, мм (без пропуска гнезд)	125 (80)
Наибольшая длина инструмента, устанавливаемого в шпинделе станка, мм	250
Наибольшая масса оправки, устанавливаемой в магазине, кг	10
Характеристика  электрооборудования
Мощность двигателя  главного привода, кВт	7
Номинальная частота  вращения, об/мин	1500
Максимальная частота  вращения, об/мин	9000
Суммарная мощность установленных  на станке электродвигателей, кВт	23,9
Система ЧПУ (стандартное  исполнение)	SIEMENS SINUMERIK 802D
Прочие характеристики
Габаритные размеры, мм	2400x2200x2640
Общая площадь станка в плане, кв.м., не более(с учетом открытых дверей шкафа)	6,1
Масса, кг	4000

 

 

 

 

 

 

 

Вертикальный обрабатывающий центр HARDINGE VMC600II.

Размеры стола: (длина  х ширина), мм	750 х 510
Максимальная масса  обрабатываемой заготовки, кг	700
Максимальные перемещения
Продольное перемещение (по оси Х), мм	600
Поперечное перемещение (по оси Y), мм	510
Вертикальное перемещение (по оси Z), мм	510
Максимальные рабочие  подачи, м/мин	12
Скорости быстрых перемещений  по осям: (X/Y/Z), м/мин	30/30/30
Мощность привода шпинделя, кВт	13
Тип конуса шпинделя (NST)	№40
Частота вращения шпинделя, об/мин	8000
Инструмент
Емкость инструментального  магазина, шт.	20
Точность позиционирования: по осям (X/Y/Z), мкм	±5/±5/±5
Точность повторяемости  операций, мкм	±2
Габариты станка: (длина  × ширина × высота), мм	2260×2464×2576
Масса станка, кг	4619
Электропитание (3 фазы)	380В, 25кВА

Станок модели 2254ВМФ4.

Сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ модели 2254ВМФ4 предназначен для выполнения сверлильных, фрезерных и расточных операций при обработке плоских сторон деталей средних размеров. 
На станке могут быть обработаны изделия из чугуна, стали, легких сплавов, цветных металлов, пластмасс и др. 

Станок производит черновое и чистовое фрезерование плоскостей и криволинейных поверхностей, а также сверление, растачивание, зенкерование и развертывание точных отверстий, нарезание резьбы метчиками и резцами.

 

 Основные технические данные:

Размеры рабочей поверхности  стола, мм            500x630  
Конус шпинделя с конусностью 7:24             N50AT5  
Максимальные координатные перемещения

по осям X, Y, Z, мм        500  
Пределы частот вращения шпинделя, 1/мин     2-3150  
Регулирование скоростей шпинделя         Бесступенчатое  
Регулирование продольных, поперечных и