📄Работа №76592
Тема: Проект модернизации токарно-винторезного станка модели 1А616
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
технология машиностроения
Объем:
185 листов
Год:
2020
Просмотров:
542
4330
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 6
1 Обзор состояния вопроса и постановка задачи 7
1.1 Особенности конструкций токарно-револьверных станков 8
1.2 Виды выполняемых на токарно-револьверном станке операций 12
1.3 Описание базового станка 13
1.4 Пути модернизации 16
1.5 Вывод и постановка задачи 18
2 Конструкторская часть 19
2.1 Режимы резания 19
2.2 Компоновка проектируемого станка 22
2.3 Кинематический расчёт привода с бесступенчатым регулированием 23
2.3.1 Выбор структуры привода 23
2.3.2 Кинематический расчёт 24
2.4 Силовой расчёт привода 34
2.4.1 Расчет зубчатых передач 34
2.4.2 Расчет ремённых передач 39
2.4.3 Расчёт валов 42
2.4.4 Расчет и подбор подшипников коробки скоростей 46
2.4.5 Расчет шлицевых соединений коробки скоростей 52
2.4.6 Расчет шпонок коробки скоростей 54
2.4.7 Расчет шпиндельного узла 56
2.4.8 Подбор уплотнений 63
2.4.9 Выбор и обоснование посадок 64
2.4.10 Устройство перемещения блока колёс 68
2.4.11 Датчик шпинделя 71
2.5 Проектирование задней бабки 72
2.5.1 Расчёт пневмоцилиндра 74
2.6 Проектирование колонны 76
2.6.1 Расчёт параметров шарико-винтовой передачи 78
2.6.2 Расчёт ременной передачи с передаточным отношением 1 89
2.7 Проектирование револьверной головки 90
2.7.5 Расчёт и подбор шпонок 113
2.7.6 Датчик 115
2.7.7 Герконовый датчик 116
2.8 Линейные датчики 117
2.9 Направляющие, защита направляющих и ШВП 118
3 Исследовательская часть 124
3.1 Статический расчёт несущей системы станка 124
3.2 Модальный анализ несущей системы станка 126
3.3 Гармонический расчёт несущей системы станка 131
3.4 Тепловой расчет несущей системы станка 133
3.4.1 Тепловой расчет несущей системы станка (стационарный) 133
3.4.2 Тепловой расчет несущей системы станка (нестационарный) 135
3.5 Термодеформационный расчет несущей системы станка 137
3.5.1 Термодеформационный расчет 137
3.5.2 Термодеформационный расчет, связанная задача термоупругости. 138
3.5.3 Термодеформационный расчет, несвязанная задача термоупругости 139
3.6 Т епловой расчёт шпиндельного узла 141
3.6.1 Общие сведения 141
3.6.2 Стационарный расчет 141
3.6.3 Нестационарный расчет 142
4 Расчёта экономического эффекта от модернизации 144
4.1 Исходные данные 144
4.2 Расчет затрат на проведение проектирование 146
4.3 Расчет экономического эффекта от проектирования оборудования 148
Заключение 161
Список использованных источников 162
Приложение А Чертежи 164
Приложение Б Спецификации 170
1 Обзор состояния вопроса и постановка задачи 7
1.1 Особенности конструкций токарно-револьверных станков 8
1.2 Виды выполняемых на токарно-револьверном станке операций 12
1.3 Описание базового станка 13
1.4 Пути модернизации 16
1.5 Вывод и постановка задачи 18
2 Конструкторская часть 19
2.1 Режимы резания 19
2.2 Компоновка проектируемого станка 22
2.3 Кинематический расчёт привода с бесступенчатым регулированием 23
2.3.1 Выбор структуры привода 23
2.3.2 Кинематический расчёт 24
2.4 Силовой расчёт привода 34
2.4.1 Расчет зубчатых передач 34
2.4.2 Расчет ремённых передач 39
2.4.3 Расчёт валов 42
2.4.4 Расчет и подбор подшипников коробки скоростей 46
2.4.5 Расчет шлицевых соединений коробки скоростей 52
2.4.6 Расчет шпонок коробки скоростей 54
2.4.7 Расчет шпиндельного узла 56
2.4.8 Подбор уплотнений 63
2.4.9 Выбор и обоснование посадок 64
2.4.10 Устройство перемещения блока колёс 68
2.4.11 Датчик шпинделя 71
2.5 Проектирование задней бабки 72
2.5.1 Расчёт пневмоцилиндра 74
2.6 Проектирование колонны 76
2.6.1 Расчёт параметров шарико-винтовой передачи 78
2.6.2 Расчёт ременной передачи с передаточным отношением 1 89
2.7 Проектирование револьверной головки 90
2.7.5 Расчёт и подбор шпонок 113
2.7.6 Датчик 115
2.7.7 Герконовый датчик 116
2.8 Линейные датчики 117
2.9 Направляющие, защита направляющих и ШВП 118
3 Исследовательская часть 124
3.1 Статический расчёт несущей системы станка 124
3.2 Модальный анализ несущей системы станка 126
3.3 Гармонический расчёт несущей системы станка 131
3.4 Тепловой расчет несущей системы станка 133
3.4.1 Тепловой расчет несущей системы станка (стационарный) 133
3.4.2 Тепловой расчет несущей системы станка (нестационарный) 135
3.5 Термодеформационный расчет несущей системы станка 137
3.5.1 Термодеформационный расчет 137
3.5.2 Термодеформационный расчет, связанная задача термоупругости. 138
3.5.3 Термодеформационный расчет, несвязанная задача термоупругости 139
3.6 Т епловой расчёт шпиндельного узла 141
3.6.1 Общие сведения 141
3.6.2 Стационарный расчет 141
3.6.3 Нестационарный расчет 142
4 Расчёта экономического эффекта от модернизации 144
4.1 Исходные данные 144
4.2 Расчет затрат на проведение проектирование 146
4.3 Расчет экономического эффекта от проектирования оборудования 148
Заключение 161
Список использованных источников 162
Приложение А Чертежи 164
Приложение Б Спецификации 170
📖 Введение
Экономика является важнейшим элементом страны, одним из условий её развития является высокоразвитый машиностроительный комплекс.
Особое место в отрасли машиностроения и металлообработки занимает станкоинструментальная промышленность, которая поставляя технологическое оборудование, обеспечивает внедрение достижений научно-технического прогресса в области технологий.
С 80-х годов прошлого века, машиностроительное производства начинает использовать всё более высокотехнологичное оборудование такие как: мехатронные системы, к которым относят станки с ЧПУ.
Данные системы отличаются высокой производительностью и степенью автоматизации.
Токарные станки составляют значительную долю в общем объеме металлорежущего оборудования. Поэтому развитие токарного оборудование, в которое входит увеличение технологических возможностей и производительности, является первостепенной задачей для экономики.
Эту задачу можно решить модернизацией конструкций станков и отдельных его элементов. Среди которых можно выделить:
Приводы главного движения и подач, к ним относятся: увеличение жёсткости, повышение точности вращения валов, шпиндельных узлов. Станки должны обеспечивать высокую производительность.
А также бесступенчатое регулирование привода главного движения для более точного задания режимов резания, следствием чего является повышения точности обработки заготовок. Приводы главного движения должны обеспечивать необходимую мощность резания, сохранять её постоянство, обеспечивать возможность регулирования с заданной частотой вращения, а также постоянство крутящего момента, обладать высоким КПД, высокой надёжностью, простотой обслуживания и иметь малые габаритные размеры.
Расширение функциональных возможностей токарных станков с помощью револьверных головок, которые могут выполнить почти всё многообразие токарных технологических операций, также при использовании приводного инструмента возможны и фрезерные операции. Помимо этого, ведение дополнительной координаты для обработки, обеспечивает дополнительные возможности.
Из выше описанного можно сделать вывод, что в настоящее время наиболее перспективными и востребованными путями модернизации станков токарной группы являются повышение их производительности, точности и надёжности.
Целью данного дипломного проекта является повышение производительности и технологических возможностей токарно-винторезного станка с ЧПУ модели 1А616.
Особое место в отрасли машиностроения и металлообработки занимает станкоинструментальная промышленность, которая поставляя технологическое оборудование, обеспечивает внедрение достижений научно-технического прогресса в области технологий.
С 80-х годов прошлого века, машиностроительное производства начинает использовать всё более высокотехнологичное оборудование такие как: мехатронные системы, к которым относят станки с ЧПУ.
Данные системы отличаются высокой производительностью и степенью автоматизации.
Токарные станки составляют значительную долю в общем объеме металлорежущего оборудования. Поэтому развитие токарного оборудование, в которое входит увеличение технологических возможностей и производительности, является первостепенной задачей для экономики.
Эту задачу можно решить модернизацией конструкций станков и отдельных его элементов. Среди которых можно выделить:
Приводы главного движения и подач, к ним относятся: увеличение жёсткости, повышение точности вращения валов, шпиндельных узлов. Станки должны обеспечивать высокую производительность.
А также бесступенчатое регулирование привода главного движения для более точного задания режимов резания, следствием чего является повышения точности обработки заготовок. Приводы главного движения должны обеспечивать необходимую мощность резания, сохранять её постоянство, обеспечивать возможность регулирования с заданной частотой вращения, а также постоянство крутящего момента, обладать высоким КПД, высокой надёжностью, простотой обслуживания и иметь малые габаритные размеры.
Расширение функциональных возможностей токарных станков с помощью револьверных головок, которые могут выполнить почти всё многообразие токарных технологических операций, также при использовании приводного инструмента возможны и фрезерные операции. Помимо этого, ведение дополнительной координаты для обработки, обеспечивает дополнительные возможности.
Из выше описанного можно сделать вывод, что в настоящее время наиболее перспективными и востребованными путями модернизации станков токарной группы являются повышение их производительности, точности и надёжности.
Целью данного дипломного проекта является повышение производительности и технологических возможностей токарно-винторезного станка с ЧПУ модели 1А616.
✅ Заключение
Проект использует современные методики компьютерного проектирования и моделирования сложных систем. Для решения сложных задач проектирования и моделирования использованы различные модули известных систем проектирования Аutodesk Inventor, КОМПАС-3Б, Аutodesk Fusion 360. Для формирования исходных данных на проектирование был произведён выбор режимов резания, удовлетворяющих прогрессивным критериям обработки. Это позволило выбрать регулируемый электродвигатель и произвести кинематический расчёт привода главного движения, использующего автоматическую коробку скоростей . Для расширения токарных переходов и реализации фрезерных функций была спроектирована револьверная головка и новые базовые детали конструкции. Для станка спроектированы кабинетная система защиты и стружкоуборочный конвейер.
Несущая система станка, включая шпиндельный узел, спроектирована по результатам проведенного инженерного анализа в CAE-системе Ansys.
Проект содержит большое количество конструкций в 2D и 3D-исполнении, результаты расчетов в Autodesc Inventor и Ansys.
В ходе выполнения работы были получены следующие технико-экономические показатели:
- затраты на проведение модернизации вертикально-фрезерного станка модели 1А616 составляют 2 848 63 0,8 р;
- вследствие модернизации оборудования, трудоемкость изготовления детали-представителя снизилась на 49,75 процентов;
- годовой экономический эффект составляет 34 219,5 р.;
- срок окупаемости 3,5 года;
Несущая система станка, включая шпиндельный узел, спроектирована по результатам проведенного инженерного анализа в CAE-системе Ansys.
Проект содержит большое количество конструкций в 2D и 3D-исполнении, результаты расчетов в Autodesc Inventor и Ansys.
В ходе выполнения работы были получены следующие технико-экономические показатели:
- затраты на проведение модернизации вертикально-фрезерного станка модели 1А616 составляют 2 848 63 0,8 р;
- вследствие модернизации оборудования, трудоемкость изготовления детали-представителя снизилась на 49,75 процентов;
- годовой экономический эффект составляет 34 219,5 р.;
- срок окупаемости 3,5 года;
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.