| |||||
МЕНЮ
| Автоматизированное производствоАвтоматизированное производствоСодержание Аннотация Аннотация Ф.И.О. Высоцкий С.Ю. Курсовой проект на тему: «Разработать и спроектировать агрегатный станок для обработки детали КОРПУС для крупносерийного производства данной детали». Челябинск ЮУрГУ, 2000. Графическая часть на 3,5 листах формата А1. В курсовом проекте рассмотрены вопросы технологической компоновки станка, расчет режимов резания, норм времени, разработана конструктивная компоновка станка с выбором нормализованных узлов, системы управления и вспомогательных устройств, а также вопросы техники безопасности при работе на агрегатном станке. Графическая часть представлена общим видом агрегатного станка, общим видом шпиндельной наладки и схемой инструментальной наладки. Техническое задание на курсовой проект Тема: «Разработать и спроектировать агрегатный станок для крупносерийного производства детали КОРПУС ». Содержание выполняемой работы на агрегатном станке: 1. Сверление отверстий:
a) 4х отв. ( 13 мм. на l=57 мм.
b) 4х отв. ( 4,5 мм. на l=20 мм. Исходные данные: Анализ технического задания /обоснование выбора агрегатного станка/ Необходимо разработать агрегатный станок для обработки детали Агрегатные станки наиболее удобно и рационально использовать в условиях серийного и массового производства при обработке деталей, имеющих значительное количество гладких, ступенчатых и резьбовых отверстий. Поэтому для обработки детали КОРПУС применяю агрегатный станок для выполнения операций : a) Сверление 4х отверстий ( 13 мм. на l=57 мм.; b) Сверление 4х отверстий ( 4,5 мм. на l=20 мм.; c) Нарезание резьбы М5(0,5-7Н на l=15 мм. Применяю четырехпозиционный агрегатный станок. На этом станке, кроме данной детали с заменой сверлильных и резьбонарезных головок, можно обрабатывать аналогичные детали других размеров. Применение агрегатного станка при обработке детали КОРПУС обеспечивает: 1. Повышение производительности труда по сравнению с обработанной деталью на универсальном станке /одновременно обрабатывается три детали/. 2. Повышается качество обработки /обработка детали ведется при неизменном ее положении/. 3. Облегчение труда рабочих, т.к. требуется меньше переустановок детали. 4. Снижение себестоимости продукции. Анализ технического задания на разработку и проектирование агрегатного станка. Технологический маршрут обработки детали: Для агрегатной обработки выбираю операции: 035;040;045. Сверление 4х отверстий ( 13 мм. на l=57 мм.; Сверление 4х отверстий ( 4,5 мм. на l=20 мм.; Нарезание резьбы в 4х отверстиях М5(0,5-7Н на l=15 мм. Данную операцию можно выполнять на 4х позиционном агрегатном станке. Поз I – загрузочная; На Поз II – установлена вертикальная силовая головка; 1.Технологическая компоновка станка Выбор схемы базирования и закрепления детали на агрегатном станке определяется геометрической формой детали, расположением обрабатываемых поверхностей и их координатной увязкой между собой по отношению к необрабатываемым поверхностям. Учитывая сложность заготовки, возможность ее надежного закрепления и выбирают места ее прижима к базам. При выборе баз необходимо пользоваться определенными правилами: Схему базирования см. на Рис.№2. 2. Разработка схемы обработки Для каждой поверхности при группе одинаковых поверхностей назначаем технологические переходы, последовательность их выполнения, определяем припуски на обработку, промежуточные размеры и допуски на них. Технологический маршрут обработки детали КОРПУС следующий: 1. Сверление 4х отверстий ( 13 мм. на l=57 мм.; 2. Сверление 4х отверстий ( 4,5 мм. на l=20 мм.; 3. Нарезание резьбы в 4х отверстиях М5(0,5-7Н на l=15 мм. Разработка схемы обработки Таблица 1 3. Выбор режущего инструмента Выбор режущего инструмента, его вид, конструкции, размер в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качеством обрабатываемой поверхности заготовки. При выборе режущего инструмента необходимо стремиться применять стандартный инструмент. Когда целесообразно следует применять специальный комбинированный инструмент, фасонный, позволяющий совмещать обработку нескольких поверхностей. Правильный выбор режущего инструмента имеет большое значение для повышения производительности труда и снижения себестоимости обработки. Материал детали КОРПУС На IIой позиции (Шпиндель №1) применяем сверло ( 13 мм. из быстрорежущей стали Р6М5 – 4штуки. На IIIей позиции (Шпиндель №2) применяем сверло (4,5 мм из быстрорежущей стали Р6М5 – 4 шт. На IVой позиции (Шпиндель №3) применяем метчик М5(0,5 из быстрорежущей стали Р6М5 – 4 шт. Эскизы режущих инструментов см. на странице Ё16 Сверло ( 13 мм. – 4шт. Метчик М5(0,5 – 4 шт. Рис.3 Режущие инструменты, применяемые при обработке детали на агрегатном станке. 4. Структура технологической компоновки агрегатного станка для обработки детали КОРПУС Таблица2 |Номера |Технологич| 2.Расчет режимов резания, силовых параметров и нормирования 1. Длина рабочего хода конструкции [pic] [pic]
[pic] [pic]Принимаю обороты шпинделя ng=355 об/мин; [pic] [pic] [pic] [pic] 1. Длина рабочего хода инструмента [pic]
Нарезание резьбы нарезание резьбы в 4х отверстиях М5(0,5-7Н на l=15 мм 7. Действительная скорость резания 2.4 Нормирование операций Определяем штучное время на самом продолжительном технологическом переходе: [pic] [pic] Кп – коэффициент загрузки (использование) станка Сводная таблица по расчету режимов резания Таблица №3 |Опера|Агр|Подач|Скорос|Частот|Врем|Переда|Сумма|Сумма|Сумма|Произво| 3. Разработка конструктивной компановки станка 3.1 Основными агрегатами, предопределяющими эффективность работы агрегатных станков, являются силовые узлы, обеспечивающие рабочие и установочные перемещения рабочих инструментов. Основными требованиями, характеризующими использованиясиловых узлов являются: соответствие технологическому назначению, необходимая степень универсальности и переналаживаемости для агрегатовобеспечение требуемых режимов резания, обеспечение удобства и минимум трудоемкости регулирования для переналаживаемых агрегатов, соответствие установленной мощности, режимов резания, обеспечение необходимой производительности, полная автоматизация цикла, высокая надежность, соответствие требованиям техники безопасности. 1. Принимаем силовые головки типа: 1УХ4035; Техническая характеристика силовой головки 1УХ4035. Класс точности н, п; Силовая головка является самостоятельным узлом станка и предназначена для вращения рабочих шпинделейи осуществления продольной подачи инструмента. 2.Многопозиционные поворотные столы Предназначены для транспортирования обрабатываемых заготовок между рабочими позициями станка и точной фиксации их относительно заранее установленных в этих позициях режущих инструментов. Применяем поворотный стол с электромеханическим приводом мальтийским механизмом поворота внутреннего зацепления. Принимаю стол модели УХ2035П. Диаметр планшайбы, мм 630; Наибольшая масса устанавливаемых приспособлений, кг 400; Число позиций 2…12; Время поворота на одну позицию Угловая 10(; Линейная 0,012; Станина предназначена для компановки на ней многопозиционных штапмов. Стойки предназначены для установки в вертикальном положении головок с выдвинутой пинолью. Принимаем модель типа: 1УХ1535.010. 3.2 Конструктивная компановка агрегатного станка Для обработки детали КОРПУС применяю следующую компановку станка Конструктивная компановка станка Рис.3 Поз I - Загрузочная производится установка заготовки в приспособлении и снятие готовой детали. Поз II - Установлен один вертикальный шпиндель. Поз III - Установлен один вертикальный шпиндель. Поз IV - Установлен один вертикальный шпиндель. 4.Проектирование специальных узлов станка. 4.1 Устройство 4х шпиндельной головки. Для одновременного сверления 4х отверстий ( 13 мм., в детали КОРПУС применяю 4х шпиндельную сверлильную головку. Головка крепится в шпинделе силовой головки агрегатного станка. Принцип 4х шпиндельной сверлильной головки следующий: вращение от шпинделя силовой головки передается на хвостовик центрального (ведущего) шпинделя головки. В отверстиях рабочих шпинделей установлены подвижные шпиндели,
имеющие конические отверстия, в которые устанавливаются режущие инструменты Данные шпиндели могут выдвигаться в осевом напряплении, что необходимо при наладке станка. 4.2 Кинематический расчет шпиндельной сверлильной головки Кинематический расчет 4х шпиндельной головки, заключается в определении диаметра тела зубьев и модуля при заданных значениях межцентрового расстояния [pic] . Конструктивно применимо: [pic] где d1 – делительный диаметр центральной шестеренки; d2 – делительный диаметр рабочих шестеренок. Рис. 4 Кинематическая схема головки. Нормальный модуль зацепления рекомендутся принимать в пределах: [pic]при твердости зубьев [pic] [pic] Ведущая шестерня – 1 [pic] Ведомая шестерня 4.3 Расчет шпинделей 4х шпиндельной головки. Исходные данные: [pic] Рис.5 Расчетная схема 4х шпиндельной сверлильной головки. [pic] Определяем силы действующие в зацеплении Ведущий шпиндель - цилиндрических = 3; Расчет ведущего шпинделя головки Определяем реакции от силы Fz2. Определяем опорные реакции от силы Ft2 4.4 Расчет ведущего вала на статическую прочность Определяем моменты, действующие в наиболее опасном сечении шпинделя. [pic] Рис.6 Расчетная схема и эпюры подшипников ведущего шпинделя головки. 4.5 Проверка работоспособности подшипников качения по динамической грузоподъемности. Подшипники пар А и В воспринимают внешнюю нагрузку FRa=RA=1545н; 4.6 Проверка работоспособности шпоночного соединения Для соединения ведомого вала шпинделя с ведомой применяю призматическую шпонку с закругленными краями по ГОСТ 23360-78. Для вала диаметром d=30 мм размеры шпонки: b=8 мм; h=7 мм; t1=4.0 мм; lшп=30 мм. Основным уравнением расчета шпоночных соединений является проверка работоспособности на смятие. [pic]
где Т2 – предельный вращающий момент на смятие, нм;
dв – диаметр вала, мм;
lp;h;t;b – размеры шпонки; 5. Система управления агрегатного станка Агрегатные станки представляют собой сложные машины, состоящие из большого числа унифицированных и оригинальных агрегатов имеющие между собой электрические, пневматические, гидравлические связи, обеспечивающие управление этими узлами и их правильное функционирование. Указанные связи в числе с аппаратами, вырабатывающими, передающими или преобразующими сигналы управления, и исполнительными механизмами образуют систему управления механизмов и устройств агрегатного станка возможна только при рациональной системе управления. Основной частью этой системы является электрическая система. Этому способствует относительная прочность и универсальность, гибкость электрических средств управления.В агрегатных станках электрическая система управления дополняется пневматической или гидравлической системами. Большинство пневматических и гидравлических устройств также управляются электрическими аппаратами (электромагнитами). В некоторых случаях в агрегатных станках присутствуют и взаимодействуют все три системы. Высокая производительность агрегатных станков требует большего числа переключений аппратов и, чтобы оьеспечить надежную работу станка они должны иметь необходимое быстродействиеи обеспечивать требуемую частоту срабатывания. Система пневмопривода применяется для зажима заготовки, разгрузки и прижима планшайбы и для вспомогательных перемещений. В агрегатных станках пневматика применяется не только в силовых цепях, но и в системах управления, например, для контроля целостности режущего инструмента. Гидропривод в агрегатных станках обеспечивает возможность бесступенчатого регулирования скорости подачи и осевой силы на шпиндель, а также зажимных приспособлений и управления работой станка. 6. Вспомогательные механизмы агрегатного станка В агрегатных станках кроме системы управления имеются и другие, вспомогательные системы. 1. Система смазки. В агрегатных станках применяется комбинированная система смазки: индивидуальная смазка агрегатов, централизованная импульсная система направляющих многошпиндельных насадок, кондукторов, направляющих силовых столов. Система смазки агрегатного станка состоит из бака, плоской установки, фильтров, трубопроводов с кранами, клапанов и других элементов. 2. Система охлаждения должна обеспечивать подачу смазочно- охлаждающей жадкости (СОЖ) по всем режущим инструментам одновременно в количестве необходимом для данного инструмента и соответствующего качества. Объем бака СОЖ должен обеспечивать не менее чем пятиминутную работу насосов. СОЖ выбирается в зависимости материала детали, способа, вида и режимов резания. Наиболее универсальным является эмульсия “Укринол - 1”, применяемый при обработки деталей из сталей и чугуна. 3. Система удаления стружки. Своевременное удаление стружки из зоны резания улучшает условия резания, уменьшает вероятность поломки инструмента и выхода бракованных деталей. Надежное удаление мелкой стружки и металлической пыли из базирующих, зажимных и других устройств способствует повышению точности обработки и предупреждает износ рабочих поверхностей станка. Стружка из несквозных отверстий удаляется выдуванием сжатым воздухом. 7. Техника безопасности при работе на агрегатном станке. При работе на агрегатных станках во избежании несчастных случаевнеобходимо строго соблюдать правила техники безопасности труда. Прежде чем приступить к работе, налачики,операторы, слесари, электромонтерыи другие рабочие должны пройти обучение требованиям безопасности трудасогласно ГОСТ 12.004-79. Все рабочие должны проходить производственный инструктаж безопасности труда через каждую 1…4 недели в зависимости от специальности. Правила безопасности труда делятся на общие для всех работающих специально составленные применительно к каждой группе специальностей. Специальные требования к безопасности труда работающих на агрегатных станках. Во время работы не наклоняться близко к шпинделю и режущему инструменту. Надежно устанавливать обрабатываемую заготовку в приспособлении, чтобы была исключена возможность ее вылета во время обработки. Не применять при работе приспособлений с выступающими стопорными винтами, болтами. Если есть выступающие части необходимо их оградить. Обрабатываемые заготовки, приспособления надежно крепить на станине или столе станка. При установке режущих инструментов следить за надежностью и прочностью их крепления и правильности центровки. Установку инструментов производить при полной установке станка.При смене инструментов опустить шпиндель. Мену инструментов при работе станка допустимо производить только при наличии быстросменного патрона. Не пользоваться инструментом с изношенными конусными хвостовиками. При установки в шпиндель сверла, развертки, зенкера и других инструментов с конусными хвостовиками остерегаться пореза рук о режущую кромку инструмента. В случае поломки инструмента, немедленно выключить станок. При обработки на станке хрупких материалов если нет на станке защитныхустройств от стружки, надевать защитные очки или предохранительный щиток из прозрачного материала. Удалять стружку с детали или стола только тогда когда станок выключен. Не останавливать включенный станок нажатием руки на шпиндель. Не прикасаться к сверлу или другому инструменту до полной остановки станка. Литература 1. Проектирование агрегатных станков. Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию. П.Г.Мазеин, Челябинск, ЧГТУ,1991,163стр. Машиностроение.,1985. Горошкин.,М.,Машиностроение., 1979. Машиностроение, 1985. 1988. Машиностроение, 1972. Министерство общего и профессионального образования Российской Федерациии Южно-Уральский Государственный Университет Кафедра: “Станки и инструмент” Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу: “Металлорежущие станки” Тема: “Разработать агрегатный станок для обработки детали корпус”. Разработал: студент гр.ТМ-551 Высоцкий С.Ю. Проверил: Челябинск 2000 |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|