Введение 2
1. Теоретический раздел 4
1.1 Устройство станка 4
2 Конструкторский раздел 5
2.1. Кинематический расчет. Определение показателя геометрического ряда 5
2.2 Составление структурной формулы 8
2.1.3 Построение диаграммы частот вращения 8
2. 4 Расчет чисел зубьев передач привода 9
2.5 Динамический расчет привода главного движения 10
2.5.1 Расчет крутящих моментов 10
2.2.2 Расчет модуля зубчатой передачи 11
2.2.3 Расчет клиноременной передачи 13
2.3 Определение основных диаметров и ширины колес 13
2.4 Предварительный расчет валов 16
2.5 Расчет опорных реакций, статической и динамической грузоподъемности подшипников и изгибающих моментов вала 17
2.5.1 Расчет опорных реакций валов 17
2.5.2 Расчет статической и динамической грузоподъемности подшипников и изгибающих моментов вала 18
2.6 Расчет вала на прочность и выносливость 19
2.7 Расчет шпиндельного узла 26
2.7.1 Расчет шпиндельного узла при черновой обработке 26
2.7.2 Расчет шпиндельного узла при чистовой обработке 27
2.8. Разработка системы управления станком 29
2.8.1. Электрооборудование станка 29
2.8.2. Конструкция СЧПУ NC210 29
2.8.3. Программное обеспечение УЧПУ 32
2.8.4. Разработка схемы соединения системы ЧПУ с внешними устройствами и подключения исполнительных органов станка 35
2.8.5. Структурная электрическая схема и принцип работы 37
Интерфейс электропривода 40
2.8.6. Привод подач 41
3. Технологический раздел 45
3.1. Выбор инструмента и назначение режимов резания 45
3.2.Текст программы для обработки детали 67
Заключение 73
Список литературы 74
Введение
При проектировании новых моделей станков необходимо учитывать повышение технологических возможностей металлорежущего инструмента с применением минералокерамики, твердых сплавов с износостойким покрытием, абразивных инструментов и др. Решение стоящей перед станкостроением задачи требует развития науки о станках и подготовки высококвалифицированных специалистов в данной области.
Конструирование станка начинают с подбора необходимых для выполнения проекта чертежей, технических испытаний и других архивных материалов.
Проектирование сложных агрегатов, какими являются современные металлорежущие станки, производится, как правило, на основе имеющихся прототипов или аналогичных конструктивных решений. При создании нового станка используются отработанные и всесторонне испытанные конструкции почти всех его основных узлов. Проектирование металлорежущего станка начинается с разработки его принципиальной схемы, которая должна определить принимаемый метод обработки, возможность обработки с одной установки и ее последовательность, а также необходимость и возможность применения многоинструментной обработки.
Одним из основных требований, которые предъявляются к современным металлорежущим станкам, является точность их работы, т.е. стабильность обеспечения станком заданной геометрической формы обработанной детали, качества ее поверхности, определяющих основные параметры формы.
Теория металлорежущих станков это, прежде всего, практическая наука, направление её развития формируют технические требования к деталям машин, которые выдвигает практика, с решением задач высокой производительности и экономичности технологических операций. В связи с этим появилось много научных подходов к исследованию процессов обработки металлов, конструкторских решений в проектных работах по созданию новых и модификации существующего металлорежущего оборудования, направлений развития станкостроения в целом, из них основные это, прежде всего, разработка методов кинематического расчёта станков, методов оценки и расчёта точности станков, методов исследований в области жёсткости станков и элементов станка, методов расчёта механизмов и деталей станков; разработка теории производительности и автоматизации станков, исследование и разработка научных основ по динамике станков, исследования в области программного, в том числе адаптивного управления станками, разработки методов расчёта станков на надёжность, долговечность и износостойкость.
Заключение
В выпускной квалификационной работе предложен вариант привода главного движения станка с ЧПУ модели Hardinge GS200, который содержит ряд конструктивных решений позволяющих расширить технологические возможности станка. В зависимости от пожелания заказчика токарный станок может быть наделен новыми функциональными возможностями. В соответствии с современными тенденциями развития приводной техники, привод главного движения оснащен частотно-рулируемым асинхронным двигателем, что помимо упрощения кинематики станка обеспечивает режимы энергосберегающей эксплуатации.
Проведенные расчеты подтверждают работоспособность конструкции, ее надежность и прочность.
При конструировании механизмов станка учитывались рекомендации специальной и методической литературы. Конструкция шпинделя обеспечивает допустимые значения деформаций от действия сил резания.
В работе рассмотрены вопросы автоматизации управления станком и приводами применительно к многооперационной обработке.
