Разработка кинематической структуры токарного станка

Разработка кинематической структуры токарного станка

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

«ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

Кафедра «Технологія машинобудування та металорізальні верстати»

Дисциплiна «Верстатне обладнання машинобудiвного виробництва»

КОНТРОЛЬНА РОБОТА

Група МШ-10б

Студент Огарков Р.В.

Лектор Кропальов О.О.

ХАРКІВ 2012

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Назначение станка и область применения

. Техническая характеристика

. Общий вид станка

. Название основных узлов и органов управления станка

. Движения в станке и принципы работы

. Структурная схема станка

. Кинематическая схема станка

. Кинематическая настройка станка(определение численных предельных значений параметров кинематических цепей главного движения, движения подач и вспомогательного движения)

. Наладка станка

. Заключение

. Список источников информации

ВВЕДЕНИЕ

Металлорежущие станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенным для производства современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество и качество металлорежущих станков, их техническая оснащенность в значительной степени характеризуют производственную мощь страны.

Станки металлорежущие, машины для изготовления частей других машин в основном путем снятия с заготовки стружки режущим инструментом. Многое из того, что производится в результате человеческой деятельности в настоящее время, делается на металлорежущих станках или с помощью машин, изготовленных с применением таких станков. Их спектр очень широк - от строгальных станков с ручным управлением до компьютеризованных и роботизованных систем. Более 500 разных типов существующих металлорежущих станков могут быть подразделены не менее чем на десять групп по характеру выполняемых работ и применяемому режущему инструменту: разрезные, токарные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные, строгальные, зубообрабатывающие, протяжные, многопозиционные автоматические и др.

Металлорежущие станки токарной группы наиболее распространены в народном хозяйстве.

В эту группу входят:универсальные токарные, токарно-винторезные,

револьверные, лобовые, карусельные, токарно-копировальные, токарные автоматы, токарные станки специального назначения.

Целью курсового проекта является разработка кинематической структуры токарного станка.

1. Назначение станка и область применения

Горизонтально-фрезерный станок, модель 6П80Г, предназначен для обработки плоскостей на небольших деталях разнообразной конфигурации из стали, чугуна и цветных металлов.

В качестве инструмента могут быть использованы различные типы фрез: цилиндрические, дисковые, фасонные, а также наборы фрез.

Возможно также применение торцевых и иконцевых фрез.

Повышенная мощность и широкий диапазон скоростей и подач позволяют успешно работать фрезами как быстрорежущим, так и оснащенными пластинками из твердого сплава.

. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНКА

Технические характеристики горизонтально-фрезерного станка, модели 6П80Г представлены в табл.2.1

Таблица 2.1 Техническая характеристика станка

3. ОБЩИЙ ВИД СТАНКА

Рисунок 3.1. Общий вид горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г

. НАЗВАНИЕ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ СТАНКА

Основные узлы станка (рисунок 3.1):

А - станина с коробкой скоростей и шпиндельным узлом; Б -хобот с подвеской; В - дополнительная связь консоли с хоботом; Г - поворотная часть стола; Д - поперечные салазки; Е - стол; Ж - консоль с коробкой подач; З - основание станка.

- рукоятка для переключения коробки скоростей; 2 - рукоятка для переключения перебора шпинделя; 3 - рукоятка ручного продольного перемещения стола; 4 - рукоятка управления продольной подачи стола; 5 - рукоятка управления поперечной подачей стола; 6 - рукоятка управления вертикального подачей; 7 - рукоятка ручного вертикального перемещения консоли; 8 - маховичок для переключения коробки подач; 10 - рукоятка переключения перебора коробки подач.

. ДВИЖЕНИЯ В СТАНКЕ И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ

Движения в станке:

Движение резания (главное движение) - вращение шпинделя с фрезой.

Движение подач - перемещение стола с обрабатываемой деталью в продольном, поперечном и вертикальном направлениях.

Вспомогательные движения - все указанные перемещения стола, выполняемые на быстром ходу.

Принцип работы.

Обрабатываемая деталь устанавливают непосредственно на столе, в тисках или специальных приспособлениях. Для обработки деталей в нескольких позициях широко используется универсальная делительная головка, которая позволяет производить делительные повороты заготовки на требуемое количество равных частей. Торцовые фрезерные головки закрепляют на торце шпинделя. Настройка станка в соответствии с конфигурацией и размерами обрабатываемой детали производиться перемещением ствола , поперечных салазок и консоли .

6. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СТАНКА

Фрезерные станки общего назначения имеют структуру класса Э22.

Кинематическая структура станка состоит с кинематических групп для двух движений: движение скорости резания Фv(В1) и движение продольной подачи Фs1 (П2), поперечной Фs2 (П3) или вертикальной Фs3 (П4).

Кинематическая группа движения (КГД) скорости резания Фv (В1) - простая, с внутренней кинематической связью в виде вращающейся кинематической пары между шпинделем и шпиндельной бабкой. Внешняя кинематическая связь передает движение шпинделю от электродвигателя

М1:М1→ 1→ Р1→ iv→ 2.

Движение скорости резания Фv(В1) - простое с замкнутой траэкторией, поэтому оно настраивается по двум параметрам:- скорость - органом настройки - iv, направление - реверсивным механизмом Р1.

Кинематическая группа движения (КГД) движения продольной подачи Фs1 (П2) имеет исполнительный орган - стол, на котором устанавливается обрабатываемая деталь. КГД продольной подачи Фs1 (П2) тоже простая с внутренней кинематической связью в виде одной поступательной кинематической пары между столом и направляющими.

Внешняя кинематическая связь размещена между электродвигателем М2 и столом:

М2→ 3→ Р2→ is1→ 4→ 5→ t1.

Движение подачи Фs1 (П2) - простое, с незамкнутой траэкторией и настраивается по четырем параметрам: скорость - органом настройки - is, направление - реверсивным механизмов Р2, путь и исходное положение с помощью упоров (на рисунке не показаны).

Структура кинематических групп поперечной Sпоп подачи Фs2 (П3) и вертикальной Sпверт подачи Фs3 (П4) однотипна со структурой кинематической группы продольной Sпрод подачи Фs1 (П2).

Структурная схема горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г представлена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1. Структурная схема горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г

7. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА СТАНКА

Кинематическая схема горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г представлена на рис. 7.1

Рисунок 7.1- Кинематическая схема горизонтально-фрезерного станка.

8. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА СТАНКА

Определение численных значений параметров кинематических цепей главного движения.

Движение резания (главное движение).

Привод движения резания состоит из коробки скоростей, клиноременной передачи с натяжным устройством и перебора.

Фланец электродвигатель мощностью 2.8 квт, связан с валом 1 коробки скоростей упругой муфтой. В коробке скоростей тройной Б1 и двойной Б2 передвижные блоки шестерен, обеспечивающие валу 3 шесть различных скоростей вращения, которые через 26-22 натяжного устройства и клиноременную передачу 210-210 сообщаются полому валу 5, находящемуся на шпинделе.

От этого валика вращение передается шпинделю 7 через перебор, когда муфта М1 выключена, а блок шестерен Б3 введён в зацепление с шестернями 31 и 71 (как показано на схеме), или вращение передается непосредственно, когда муфта М1, включена, а шестерни блока Б3 выведены из зацепления. Переключения муфты М1 и блока Б3 сблокированы и осуществляются одной рукояткой. Всего шпинделю сообщается 12 различных скоростей. Минимальное число оборотов шпинделя nmin с учетом упругого скольжения ремня определяется из выражения

Движение подач.

Привод имеет отдельную электродвигатель и состоит из двухступенчатого редуктора, шестискоростной коробки подач, переборного устройства коробки реверсов и механизмов продольной, поперечной и вертикальной подач.

Вращение от фланцевого электродвигателя мощностью 0,6 квт (рис. 7.1) передается через шестерни редуктора 21-27 и 32-64 валу Х коробки подач и через тройной подвижной блок шестерен Б4 и двойной подвижной блок шестерен Б5 валу ХII.

От вала XII вращение может быть передано широкой шестерне 60, установленной на валу XIII, через шестерни перебора 18-72 и 30-60-60, когда муфта М2 отключена (как показано на схеме),либо непосредственно через шестерни 60-60 при включенной муфте М2. В последнем случае шестерня 60, установленная на валу XII, выводиться из зацепления с шестернёй 30 для сцепления с кулачками шестерни 45.

Широкая шестерня 60 установлена на полом валу и связана с ним предохранительной муфтой. Для осуществления рабочих подач должна быть включена кулачковая муфта , тогда вращение от широкой шестерни 60 через предохранительную и кулачковую муфты передается валу ХIII и через шестерни 34-40 и 48-52 валу ХV, связанному с механизмами реверсов продольной, поперечной и вертикальной подач.

От вала ХV через коническую передачу 18-18 и вал ХVI приводится во вращение конический реверс 28-28-28. При включении кулачковой муфты  в ту или иную сторону ходовой винт ХVII и стол получают движение в соответствующих направлениях. Максимальная скорость продольной подачи стола  определяется из выражения

На цилиндрической части поперечного ходового винта ХVIII свободно установлены шестерни 54 и 50, которые вращаются в различные стороны, так как шестерня 54 получает вращение от вала ХV непосредственно через шестерню 38, а шестерня 50-через шестерню 35 и паразитное колесо 39.

Кулачковой муфтой  включается, выключается и реверсируется поперечная подача, наименьшая скорость  определяется из выражения

По аналогичному принципу происходит реверсирование вертикальных подач. При включении кулачковой муфты  в ту или иную сторону вращение получает вал ХIХ, который через шестерни 25-50 и коническую передачу 24-36 приводит во вращение вертикальный ходовой винт ХХI. Наименьшая скорость вертикальной подачи  определяется из выражения

Вспомогательные движения.

Быстрые перемещения стола и консоли осуществляются включением дисковой фрикционной муфты . При этом вал ХIII получает вращение от электродвигателя через шестерни 21-72 и 32-64-26, минуя коробку подач. От шестерни 34, закрепленной на валу ХIII, движение передается, как при рабочих подана. Скорость быстрого перемещения стола и продольном направлении  определяется из выражения

Ручные установочные перемещения стола в продольном и поперечном направлениях осуществляются маховичками, непосредственно установленными на концах ходовых винтов ХVII и ХVIII.

Вертикальное установочное перемещение стола производиться рукояткой, находящейся конце вала ХIХ.

. НАЛАДКА СТАНКА

Рассмотрим наладку станка модели 6П80Г на фрезерование плоской поверхности цилиндрической фрезой. Эскиз обработки показан на рис 9.1

Рисунок 9.1 - Эскиз фрезерования плоской поверхности

Режимы обработки:

Глубина резания t=2 мм

Частота вращения шпинделя n=160 об/мин

Продольная подача =1,0 мм/об

Скорость резания V=40,1 м/мин

10. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

кинематический токарный станок

По ходу расчетно-графического задания изучили токарно-винторезный станок 6П80Г.

Горизонтально-фрезерный станок имеет достаточно простой общий вид состоящий из таких главных элементов как: станина с коробкой скоростей и шпиндельным узлом , хобот с подвеской , стол , дополнительная связь консоли с хоботом , поперечные салазки, консоль с коробкой подач и основание станка (станина).

Основным требованием, предъявляемым к станку является обеспечение требуемой точности обработки и параметры шероховатости при высокой производительности процесса. Для этого мы изучили основные параметры настройки, кинематические и структурные схемы станка.

Производительность станка характеризуется различными показателями, различной наладке и наличии тех или иных приспособлений можно получить различные значения этого показателя.

Совершенствование станков идет по пути повышения точности, совершенствования управления, увеличение диапазонов скоростей и подач.

11. СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1 Кропальов О.О. Кинематические основы металлорежущих станков.- К.: ИСДО, 1995.

Металлорежущие станки (альбом общих видов, кинематических схем и узлов)./ Кучер А.М., Киватицкий М.М., Покровский А.А.- М.: Машиностроение, 1981.