Введение 7
1 Компоновочные схемы станков 9
2 Общие сведения о базовой модели станка 13
3 Кинематический расчет привода главного движения 16
3.1 График частот вращения шпинделя 16
3.2 Числа зубьев в передачах 21
3.3 Кинематическая схема привода главного движения 23
3.4 Эскизное оформление привода главного движения 24
3.4.1 Кинематические и силовые характеристики 24
3.4.2 Модули зубьев в передачах 25
3.4.3 Диаметры валов 28
3.4.4 Межцентровые расстояния между валами 30
3.4.5 Геометрические параметры зубчатых колес 31
3.4.6 Схема установки подшипников шпиндельного узла 34
4 Силовой расчет привода главного движения 35
4.1 Расчет валов на прочность 35
4.2 Расчет шпиндельного узла 62
4.3 Уточненный расчет опор шпинделя 65
4.4 Проверочный расчет шлицевых соединений 68
4.5 Проверочный расчет шпоночного соединения 70
5 Проектирование привода главного движения
в CAD-программе SolidWorks 72
6 Анализ напряженно-деформированного состояния вала и шпоночного соединения привода главного движения в CAE-программе SolidWorks Simulation 74
7 Проектирование зажимного приспособления 83
Заключение 85
Список использованной литературы 86
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
Разработка прогрессивных конструкций металлорежущих станков представляет собой важнейшую задачу в области машиностроения. Поэтому весьма актуальной представляется задача по разработке узлов подобного оборудования и прежде всего приводов главного движения и подач.
Новые решения позволяют создать конструкции с более высокими технико-экономическими показателями.
При разработке новых конструкций узлов может быть предложено несколько решений, каждое из которых имеет те или иные преимущества и недостатки.
При поиске новых конструктивных решений для различных узлов и механизмов станка, несмотря на их различие и разнообразие функций, проявляются следующие общие тенденции:
1. Применение новых механизмов, сконструированных с учетом достижений механики, гидравлики, пневматики, а также комбинированных механизмов, позволяет создавать конструкции с более высокими характеристиками.
2. Применение мехатроники, т.е. систем и механизмов, органически сочетающих механику или электронику, характерны для современных станков с системами программного управления.
3. Перенос рабочих функций с механической системы приводов на систему управления и электропривод.
4. Создание универсальных и многофункциональных конструкций для расширения технологических возможностей станка.
5. Разработка дополнительных узлов, которые могут быть установлены на станке, расширяя или изменяя его технологические возможности, увеличивают приспособляемость станка к разнообразным запросам производства.
6. Агрегатно-модульный принцип проектирования узлов станка различного назначения.
7. Защита узлов станка от загрязнения является непременным условием для обеспечения работоспособности прецизионных механизмов.
8. Повышение качества узла, в первую очередь его прецизионности и надежности, является постоянным фактором определяющим уровень и конкурентоспособность конструкции.
Сегодня для того, чтобы повысить производительность, стараются постоянно модернизировать станки на предприятии.
Преимущества модернизации:
- точность перемещения;
- повышение надежности станка;
- выпуск деталей с заданными точностными параметрами;
- повышение надежности работы станка;
- возможность увеличения диапазона регулирования;
- улучшение ремонтопригодности.
В современной промышленности огромную часть среди оснастки занимают приспособления для станков, с помощью которых выполняются такие ответственные операции как: базирование обрабатываемых деталей, повышение производительности и облегчение процесса наладки и контроля обработки деталей, а также расширения технологических возможностей станков.
Широкое распространение получили фрезерные зажимные приспособления, в которых зажимается заготовка для дальнейшей обработки. При проектировании данного типа приспособлений имеется возможность не просто разработать механический зажим, а создать фактически автоматизированный узел, подключаемый к гидро - пневмо - системе станка, расширяя функционал станка с ЧПУ и создавая огромную базу под разработку и внедрения автоматизации транспортировки деталей [1-3].
При выполнении выпускной квалификационной работы был спроектирован привод главного движения и разработана конструкция зажимного приспособления, которая позволила расширить функциональные возможности проектируемого станка сверлильно-расточной группы по типу базовой модели 2611Ф2. А именно, выполнен кинематический и силовой расчеты привода главного движения станка; проведен анализ напряженно-деформированного состояния шлицевого вала и шпоночного соединения привода главного движения; спроектировано зажимное приспособление. Также была разработана соответствующая конструкторская документация.
