Введение 9
1 Револьверные головки с приводным инструментом для фрезерования 11
1.1 Фрезерные операции, выполняемые на токарных станках 11
1.2 Конструкции револьверных головок для фрезерных операций 13
1.2.1 Револьверная головка Duplomatic MDT 20 13
1.2.2 Револьверная головка TBMR BMT 15
1.2.3 Револьверные головки серии ТВМА 19
1.3 Цели и задачи исследований 22
2 Разработка конструкции револьверной головки для фрезерных операций 23
2.1 Базовая конструкция револьверной головки УГ9326 23
2.2 Разработка конструкции фрезерного приводного блока 26
2.2.1 Кинематический расчёт 28
2.2.2 Силовой расчёт 38
2.3 Конструкция револьверной головки с фрезерным приводным блоком 44
3 Исследование работоспособности приводного фрезерного блока с использованием программного обеспечения SolidWorks 45
3.1 Особенности разработки трёхмерных моделей узлов технологического
оборудования в программном обеспечении SolidWorks 45
3.2 Разработка трёхмерной модели фрезерного приводного блока 45
3.3 Расчёт жёсткости подшипников 46
3.4 Результаты исследований фрезерного приводного блока 56
3.5 Рекомендации по совершенствованию конструкции фрезерного приводного блока 59
Выводы 63
Библиографический список литературы 64
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
Токарные станки нашли широкое применение в дерево- металлообработке для получения деталей цилиндрической, сферической, конической и других форм. Основными узлами таких станков являются вращающийся шпиндель, в котором закрепляется заготовка, резцедержка, устанавливаемая на суппорте, которая в свою очередь закрепляется на фартуке станка. Все эти элементы крепятся на станине, они свободно устанавливаются и закрепляются разными способами на фундаментах. Вращение шпинделя обеспечивается коробкой скоростей, а продольные перемещения фартука и поперечного перемещения суппорта коробкой подач. Эти коробки состоят из значительного числа различных передач: зубчатых, червячных, винт-гайка и т.д., которые служат для расширения технологических возможностей токарных станков. В настоящее время выпускаются токарные станки различных типов и групп: токарно¬револьверные, токарно-винторезные, как универсальные, так и с ЧПУ. Кроме того, в последнее время всё большее применение находят револьверные головки с приводным инструментом в токарных станках с ЧПУ. Они позволяют расширить их технологические возможности (фрезерование лысок, шпоночных пазов, обработка нецентральных отверстий на торце заготовки и т.д.), повысить производительность и точность обработки за счёт совмещения операций на одном станке. К основным недостаткам таких головок можно отнести небольшое число размещаемых инструментов, недостаточную жёсткость и относительно низкую точность коротких шпинделей. Использование приводного инструмента значительно повышает стоимость самого станка. В настоящее время разработаны конструкции револьверных головок, объединённые в стандартные ряды и, обеспечивающие их вышеприведённые достоинства. Однако, в некоторых случаях, особенно при модернизации токарных станков с ЧПУ, они не позволяют вписывать их конструкции в рабочее пространство оборудования, или являются чрезмерно затратными ввиду значительного расширения технологических возможностей обработки. Известны производители таких револьверных головок: EPPINGER, Германия; GerardiSpa, Италия; концерн OKUMA, Япония и др.[1,2].
Научная новизна
Разработана компьютерная модель фрезерного приводного блока в программном обеспечении SolidWorks Simulation, позволяющая оценивать её работоспособность и выбирать рациональные параметры.
Практическая полезность
1. Разработана конструкция револьверной головки с фрезерным приводным блоком.
2. Разработана методика оценки работоспособности приводного фрезерного блока, позволяющая определять его рациональные параметры.
В ходе выполнения магистерской диссертации получены следующие результаты:
— разработана конструкция револьверной головки с приводным инструментом;
— произведены кинематическиеи силовыерасчёты приводного фрезерного инструмента;
— разработан чертёж и 3Д модель привода вращения фрезы;
—проведён анализ влияния жёсткости подшипников разных типов на величину упругих деформаций;
— разработана методика выбора подшипников.
По результатам исследований было установлено, что при увеличении угла контакта тел качения с дорожками качения подшипников, осевая жёсткость возрастает в несколько раз, при этом несущественно изменяется радиальная жёсткость. В программном обеспечении SolidWorksSimulation оценили влияние жёсткости подшипников на величину перемещения переднего конца цанги фрезерного приводного блока. Подшипники с меньшими углами контакта, следовательно с меньшими осевыми жёсткостями, не следует устанавливать в шпиндельный узел фрезерного приводного блока, т. к. точность обработки значительно снизится.
