Модернизация привода главного движения станка модели 6С12Ц с бесступенчатым изменением частоты (стр. 1 из 8)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Механический

Кафедра «Металлорежущие станки и системы»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Металлообрабатывающее оборудование»

на тему:«Модернизация привода главного движения станка модели 6С12Ц с бесступенчатым изменением частоты вращения»

ПК.08.04.28.03.00.000

Выполнил

студент гр. МС 05-н Перекопский С. П

Консультант Молчанов А. Д

Нормоконтроллер Мирошниченко А. В.

ДОНЕЦК 2008г.

РЕФЕРАТ

Курсовой проект: 42 с., 9 табл., 11 рис., 8 источников, 2 приложения.

Объект исследования – привод главного движения с бесступенчатым регулированием частоты.

В курсовом проекте выбран электродвигатель постоянного тока с диапазоном частот, перекрывающим исходный диапазон, произведен кинематический расчет узла, расчеты мощности, крутящих моментов каждого вала. Произведены проверочные расчеты зубчатых передач, подшипников и проведен расчет наиболее нагруженного вала. Выбрана система смазки и смазочный материал деталей станка. Выбраны подшипники качения, а также выбраны и рассчитаны шлицевые соединения. Выполнены чертежи развертки привода главного движения, общего вида вертикально-фрезерного станка (прототипа), кинематическая схема.

СТАНОК, ВАЛ, ШПОНКА, ПОДШИПНИК, СИСТЕМА СМАЗКИ, ШПИНДЕЛЬ, ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО, УЗЕЛ, ШЛИЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ, ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

ЗАДАНИЕ

Цель: модернизация привода главного движения станка модели 6С12Ц с бесступенчатым изменением частоты вращения шпинделя.

Исходные данные:

Технические характеристики вертикально-фрезерного станка модели 6С12Ц.

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 модернизация привода главного движения станка модели 6С12Ц с бесступенчатым изменением частоты вращения шпинделя.

Модернизация главного привода включает в себя определение диапазона регулирования скоростей, построение кинематической схемы, определение требуемой эффективной мощности привода, проверочные расчеты зубчатых передач, валов и уточненный расчет на усталость самого нагруженного вала, выбор шпоночных и шлицевых соединений передающих крутящий момент, выбор подшипников опор валов, выбор системы смазки.

1 Характеристика и назначение вертикально фрезерных станков

Станки вертикально-фрезерной подгруппы предназначены для обработки плоскостей, пазов различного профиля, фасонных деталей, а с применением делительных головок – зубчатых колес методом единичного деления и винтовых канавок. Обработка деталей производится торцовыми, пальцевыми, концевыми фрезами. Согласно заданию в качестве базового станка принимаю станок модели 6С12Ц. Станок используется в условиях единичного и серийного производства. Достаточная мощность привода и диапазон скоростей и подач позволяет вести обработку как быстрорежущими фрезами, так и фрезами, оснащенными пластинками из твердого сплава.

Главное движение на фрезерных станках – вращение фрезы, движение подачи – перемещение стола с заготовкой. Фреза закрепляется в шпинделе при помощи оправки, имеющей конический хвостовик с конусностью 7:24 и шомпола. Заготовка закрепляется на столе при помощи различных приспособлений.

Основные характеристики вертикально-фрезерных консольных станков:

- размеры стола, задаваемого его номером;

- наибольшее перемещение стола в вертикальном, горизонтальном и поперечном направлениях;

- пределы изменения частоты вращения шпинделя и подач.

2 ВЫБОР ПРЕДЕЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

2.1 Размеры заготовок и инструментов

Размеры заготовок и инструментов, подлежащих обработке на универсальных станках, определяют из экономических соображений, связывая их с одной из размерных характеристик станка. В таблице 1 приведены ориентировочные значения предельных размеров заготовок и инструмента, которые принимаются при проектировании универсальных станков.

Таблица 1 ‑ Рекомендуемые значения предельных размеров

№п/п	ТИП СТАНКА	Диаметр заготовки или инструмента, мм
1	2	3	4
3	Вертикально-фрезерные со столом , мм	(0,6-0,8)	(0,1-0,2)

Ширина стола

=320;

=0,8*320=256мм

=0,2*320=64мм

2.2 Выбор предельных режимов резания

Выбор предельных режимов резания, которые должны осуществляться на станке, рассчитывают при выполнении различных видов работ и на основе анализа полученных результатов.

Глубину резания и подачи выбирают из нормативных документов [1] и в зависимости от работ, которые предполагается выполнять на станке. Как правило, расчет ведут по основной (ведущей) операции, для которой спроектирован станок. В нашем случае это фрезерование торцовой фрезой, при котором возникают наибольшие силы резания.

Выбор предельных скоростей резания для расчета характеристик универсальных станков производят при следующих условиях :

Для фрезерных станков наибольшую скорость резания

определяют при условии обработки:

- стальной заготовки с

=500 МПа фрезой наименьшего диаметра;

- материал режущей части ‑ пластинка из твердого сплава Т15К6.

- подача на зуб фрезы, стойкость, глубина резания и ширина фрезерования берутся минимальными.

При определении минимальной скорости резания

:

- глубину резания, подачу на зуб, ширину фрезерования, диаметр фрезы и стойкость принимают максимальными;

- материал фрезы - быстрорежущая сталь; материал заготовки - легированная сталь с

= 750 МПа.

В качестве расчетной принимают ширину фрезерования:

,

,

где

, - наибольшая и наименьшая ширина фрезерования;

, - наименьший и наибольший диаметр фрезы.

При фрезерной обработке, где материал режущей части фрезы твёрдый сплав, для наибольшей скорости резания V_max имеем:

,

где С_V=332, m=0,2, y=0,4, x=0,1, р=0, u=0,2, q=0,2 – коэффициент и показатели степени

t_MIN=0,5 мм – минимальная глубина резания.

S_ZMIN=0,06 мм/зуб – минимальная подача на зуб.

Т=180 минут – стойкость инструмента.

К_v – произведение ряда коэффициентов.

К_v =К_mv

К_иv К_пv

К_mv=К_г

- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материла.

К_иv=1,0 – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.[1.стр.263]

К_пv=1,0 – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки.

Таким образом:

К_v =К_mv

К_иv К_пv=1,5 1 1,0=1,5.

Z=6, D_MIN=63мм – параметры режущего инструмента

В_MIN=0,75*60=45мм – ширина фрезерования

Рассчитываем скорость :

м/мин.

При фрезерной обработке, где материал режущей части фрезы быстрорежущая сталь, для наименьшей скорости резания V_min имеем:

,