До виконання курсового проекту з дисциплін: Обладнання та транспорт мех.цехів, Металообробне обладнання. по дисциплине Металлообрабатывающее оборудование Методичні вказівки
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
Донецький національній технічний університет
Кафедра: «Мехатронні системи машинобудівного обладнання»
Методичні вказівки
До виконання курсового проекту з дисциплін: „Обладнання та транспорт мех.цехів”, „Металообробне обладнання”.
Донецьк 2013
ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
по дисциплине «Металлообрабатывающее оборудование»
Курсовой проект включает графическую часть и пояснительную записку, содержание которой определяется темой проекта.
Требования, предъявляемые к выполнению курсового проекта
Объем графической части проекта составляет 2,5 листа формата А1 в соответствии с ГОСТ 2.301-88 (СТ СЭВ 1181-78). Содержание графической части определяется темой проекта и указывается… Примерное содержание графической части проекта «Спроектировать привод главного движения (или подач) станка».Защита проекта
К защите допускаются проекты, выполненные в соответствии с заданием, в требуемом объеме. Защита курсового проекта происходит по графику перед комиссией из 2-3 человек,… Защита состоит из краткого доклада студента по теме проекта (до 5 минут) и ответов на вопросы членов комиссии. В…АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА (СТАДИЯ ПРЕДПРОЕКТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ)
Исходные данные.
Исходными данными для обоснования технических показателей и уточнения его технологического назначения являются: технологический процесс обработки и анализ номенклатуры деталей, вид производства, требования к точности и качеству обрабатываемых поверхностей.
СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНОЙ ЧАСТИ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И НАЗНАЧЕНИЕ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ ДЛЯ КОТОРЫХ ПРОЕКТИРУЕТСЯ ПРИВОД.
ОБЗОР СТАНКОВ АНАЛОГИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ.
Общие сведения о группе станков, для которых проектируется привод.
В этом разделе необходимо выполнить сравнительный анализ достоинств и недостатков существующих станков, особенностей конструктивного исполнения привода. Анализировать необходимо лишь то, что связано с заданием на проектирование: пределы регулирования частот вращения и подач, мощность привода, габариты, технологические возможности, точность, производительность, надежность, жесткость и т.д. [15-19,32,35,40-44,49,50].
Источником для анализа конструкций служат базовые конструкции, описанные в учебниках и материалы обзоров в технической литературе. Технико-экономические показатели проектируемого оборудования должны быть выше известных конструкций.
В этом разделе рекомендуется дать краткое описание станка данной группы для которого проектируется привод (коробка скоростей или подач). Здесь приводится общая краткая характеристика станка, область его использования, технологические возможности, описываются основные узлы и их взаимное расположение, виды движений формообразования и движения подач, система и органы управления и т.д. [15-19,32,35,40-44,49,50].
Особенности привода скоростей (подач) для рассматриваемого типа станков.
В пояснительной записке приводится обобщенная структурная схема механизма привода скоростей (подач) с указанием кинематических цепей, органов… 1.3 Особенности проектирования привода в соответствием с заданием[19]. В задании исполнение привода представлено вариантами:Технологическое обоснование технических характеристик станков
а) назначение станка; б) обрабатываемые материалы, включая их физико-механические свойства; в) предельные размеры обрабатываемых деталей, предельную толщину снимаемого слоя металла за один проход;ВЫБОР ПРЕДЕЛЬНЫХ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Таблица 2.1 ‑ Рекомендуемые значения предельных размеров № п/п ТИП СТАНКА Диаметр заготовки или… 2.2 Выбор предельных режимов резания, которые должны осуществляться на станке,… Глубину резания и подачи выбирают из нормативных документов [1] и [16,18,32,49,50] в зависимости от работ, которые…Предварительное определение мощность электродвигателя главного движения.
где ‑ КПД цепи главного движения (для станков с вращательным главным… ‑ полезная мощность резанияТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРИВОДУ СТАНКА
Основная задача, стоящая перед конструктором, ‑ создание металлорежущих станков, удовлетворяющих следующим основным требованиям:
а) обеспечение заданной точности и чистоты обрабатываемых деталей;
б) высокая производительность;
в) надежность в работе;
г) удобство и безопасность в обслуживании;
д) простота и дешевизна в изготовлении;
ж) повышение эргономических свойств.
КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА СТАНКА
Общий порядок кинематического расчета следующий:
1. Распределяют общее передаточное отношение на частные по группам передач и строят оптимальный график частот вращения выходного вала.
2. Определяют числа зубьев шестерен групповых передач по обычной методике [15-18,32,35,40,41,49] .
3. Делают проверку погрешности кинематики привода.
Разработка кинематической схемы
Построение графика частот вращения (подач).
а) знаменатель ряда частот вращения ; б) фактические частоты вращения от до ; в) частота вращения выбранного привода двигателя ;СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДОВ СТАНКОВ
5.1. Расчет коэффициента полезного действия станка и модности главного электродвигателя. Расчет выполняется в следующей последовательности [15-18,32,35,40,41,49,50]: … Определить эффективную мощность станка, т.е. мощность затрачиваемую на процесс резания:Определяют по зависимости
где КПД передач и подшипников качения и скольжения, соответственно (см. табл.); - соответственно, количество однотипных передач и подшипников коробки… - коэффициент, приближенно учитывающий затраты мощности в приводе подач; для токарных, револьверных, сверлильных и…Определение мощности главного электродвигателя
Мощность главного электродвигателя определяется по формуле
Коэффициент меньше единицы может быть принят с учетом того, что двигатели в состоянии кратковременно работать с перегрузкой до 25% от номинальной мощности.
По рассчитанной мощности 
подбираем двигатель по каталогу.
5.5 Определение коэффициента полезного действия станка
Определение коэффициент полезного действия станка производим по зависимости
где - мощность электродвигателя подобранного по каталогу. КПД станков с главным вращательным движением должен быть не нижа 0,7; в…Приводы подач с отдельным электродвигателем.
В зависимости от наличия в приводе подач винтового либо шестеренно-реечного тягового устройства, для определения можно пользоваться формулами: мин-1. где - передаточное отношение участка кинематической цепи отПриводы подач, не имеющие отдельного электродвигателя
а) при наличии винтового тягового устройства б) при наличии шестеренно-реечного тягового устройстваВыбор и расчет конструктивных элементов коробки скоростей и подач
Число зубьев некоррелированных колес должно быть не меньше 18. Ширину венца принимают равной 6-10 модулей (меньшая для подвижных колес). Во… В цельных блоках зубчатых колес предусматривают выточку для выхода долбяка. … Расчеты зубчатых колес ведутся в основном теми же методами, которые рассматриваются в курсе «Детали машин». Однако при…Прямозубые передачи станков общего назначения
, мм. , мм.Косозубые передачи
Расчет косозубых передач станков ведется по формулам: мм;Приближенный расчет валов
По конструкции различают валы и оси гладкие, фасонные и ступенчатые, а также сплошные и полые. Образование ступеней на валу связано с закреплением… Прямые валы изготовляют из углеродистой и легированной сталей. При проверочном… Приближенный расчет сводится к определению диаметра вала по пониженным напряжениям кручения:Уточненный (проверочный) расчет валов
Проверочный расчет валов на прочность выполняют на совместное действие изгиба и кручения. При этом расчет отражает разновидности цикла напряжений… Цель расчета - определение коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях…Выбор предохранительных и электромагнитных муфт.
Коробки скоростей с муфтами применяют очень часто. В таких передачах используют кулачковые, зубчатые, фрикционные, электромагнитные и порошковые… Фрикционные муфты, благодаря быстроте и плавности передач на ходу, сокращают… Муфты предназначены для передачи крутящего момента между двумя совместно работающими валами. В приводах металлорежущих…Проверочный расчет подшипников качения.
Современный расчет подшипников качения базируется на двух критериях: - расчет на статическую грузоподъемность по остаточным деформациям; - расчет на ресурс по усталостному выкрашиванию.Расчет ременных передач.
В настоящее время основным расчетом ременных передач является расчет по тяговой способности. Долговечность ремня учитывается при расчете путем… При расчете клиноременной передачи можно воспользоваться программой расчета на…Система смазки
Последовательные смазочные системы. С помощью последовательной системы жидкий или пластинчатый смазочный материал подается дозами последовательно по… Импульсные смазочные системы. С помощью импульсной системы смазочный материал… Подробно смазочные системы рассмотрены в [16,42,49].СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Справочник технолога машиностроителя.В 2-х т. Т2/ Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова 4-е изд-. М.: Машиностроение, 1985.-496с.
2. Решетов Д.Н., Портман В.Т. Точность металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1986.-336с.
3. Барзов Б.М. Расчет точности машин на ЭВМ. -М.: Машиностроение, 1982.-559с.
4. Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения.М.: Машиностроение, 1982.-559с.
5. Шаумян Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов. -М.: Машиностроение, 1973.-639с.
6. Волчкевич Л.И. Надежность автоматических линий.-М.: Машиностроение, 1969.-309с.
7. Хазов Б.Ф., Дидусев Б.А. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования.-М.: Машиностроение, 1986. -224с.
8. Когаев В.П., Махутов Н.А., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: Справочник. -М.: Машиностроение, 1985.-224с.
9. Сомов Ю.С. Композиция в технике.-М.: Машиностроение, 1987 -288с.
10. Врагов Ю.Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. Основы компонетики.-М.: Машиностроение, 1978.-208с.
11. Кузнецов Ю.Л. Станки с ЧПУ: Учеб. пособие. К.: Вища шк., 1991.-278с.
12. Аверьянов О.И. Модульный принцип построения станков с ЧПУ. -М.: Машиностроение, 1987.-232с.
13. Хубка В. Теория технических систем. -М.: Мир, 1987.-208с.
14. Плужников А.И. Точность и оптимизация кинематических цепей станков. -М.: Машиностроение,1983.-176с.
15. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1977.-309с.
16. Кочергин А.И. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование. –Минск: Вышейша шк., 1991. -382с.
17. Тарзиманов Г.А. Проектирование металлорежущих станков.-М.: Машиностроение, 1980.-288с.
18. Тепенкичиев В.К., Краениченко А.В., Тихонов А.А., Колев Н.С. Металлорежущие станки-М.: Машиностроение, 1970-464с.
19. Методическме указания к курсовому проекту по курсу «Металлорежущие станки и промышленные роботы» №755(для студентов спец. 0501/Сост.: Сапронов Ю.А., Кочергие В.Г., Вяльцев Н.В., Горкуша А.Е. – Донецк: ДПИ, 10987. –48с.
20. Найдис В.А., Орлова Р.Т. Электроприводы и электродвигатели для станков с ЧПУ.-М.: ЭНИМС, ОНТИ,1976. -140с.
21. Харизаменов И.В. Электрооборудование и электроавтоматика металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1975.-264с.
22. Бравичев В.А. Гидравлические и пневматические автоматизирующие устройства металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1964. -263с.
23. РТМ 2-1-80 Расчет на прочность цилиндрических зубчатых колес с учетом условий работы современных автоматизированных станков -М.: 1981,-114с.
24. Детали и механизмы металлорежущих станков/ Под ред. Д.Н. Решетова.-М.: Машиностроение, 1972,-т.2 - 520с.
25. Иосилевич Г.Б. Детали машин -М.: Машиностроение, 1988 -368с.
26. Тепинкичиев В.К. Предохранительные устройства от перегрузки станков -М.: Машиностроение, 1968 - 112с.
27. Подшипники качения: Справочник/Под ред. В.Н. Нарышкина и Р.В Коросташевского. -М.: Машиностроение, 1984 - с.
28. Кучер М.С. Металлорежущие станки- М.: Машиностроение, 1969.-719с.
29. Сверлильные и хонинговальные станки-М.: Машиностроение, 1977-232с.
30. Ривин Е.И. Динамика привода станков.-М.: Машиностроение, 1966 - 207с.
31. Иванов М.Н. Детали машин.-М.: Высш. школа, 1991 -383с.
32. Металлорежущие станки. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб. пособие/М.Л. Орликов, И.Г. Федоренко, В.Н. Шишкин. -К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987.-152с.
33. Детали и механизмы металлорежущих станков: Общие основы конструирования; направляющие и несущие системы/ Под ред. Д.Н. Решетова. т.1 -М. :Машиностроение, 1972, 664с.
34. Пуш А.В. Шпиндельные узлы:Качество и надежность. -М.: Машиностроение, 1992, - 288с.
35. Проников А.С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. Изд.2-е, Высшая школа, 1968, - 431с.
36. Власов А.Ф. Безопасность при работе на металлорежущих станках.-М.: Машиностроение, 1977, -120с.
37. Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Конструирование, расчет станков и средств автоматизации на базе САПР» (для студентов спец. 1202) № 125/Составители: В.В. Гусев, А.Д. Хроменко. –Донецк: ДПИ, 1992. -58с.
38. Расчеты на прочность деталей машин: Справочник/ Сост.: И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г.Б. Иосилевич -М.: Машиностроение, 1979 -702с.
39.Орликов М.Л. Динамика станков - К.: Вища шк.,1989 - 272с.
40. Металлорежущие станки и автоматы:Учебник для машиностроительных втузов. /Под ред. А.С. Проникова. -М.: Машиностроение, 1981. -479 с.
41. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов. /Под. Ред. В.Э. Пуша. -М.: Машиностроение; 1985. –465 с.
42. Проектирование металлорежущих станков и станочных систем: Справочник-учебник в 3-х томах /Под ред. А.С. Проникова. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана; Машиностроение, 1995 -2000.
43. Металлорежущие станки. Учеб. Пособие для втузов./Н.С. Ковалев, Л.В. Красниченко, Н.С. Никулин и др. -М.: Машиностроение; 1980. -500 с.
44. Металлорежущие системы машиностроительных производств: Учебн. пособие для студ. тех. вузов. / Под. Ред. О.В. Тартынкова, Г.Г. Земкова. -М.: Высшая школа, 1988.-464 с.
45. Федотенок А.А. Кинематическая структура металлорежущих станков. -М.: Машиностроение, 1970.- 403 с.
46. Детали машин: Атлас конструкций./Уч. пособие для маш. Вузов /В.Н. Беляев, И.Р. Богатырев, А.В. Буланже, и др.; Под ред д.т.н., проф. Д.Н. Решетова. – 4-е изд.; перераб. и доп. ‑ М.: Машиностроение, 1979. – 367 с.
47. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./в.Д. Мягков, М.А. палей, А.Б. Романов. В.А. Брагинский. – 6-е изд., перераб. И доп. – Л.: машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1982. – Ч.1. –543 с.
48. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х ч./в.Д. Мягков, М.А. палей, А.Б. Романов. В.А. Брагинский. – 6-е изд., перераб. И доп. – Л.: машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1983. – Ч.2. –448 с.
49. Зарубицький Є.У., Покінтелиця М.І., Плахотник В.А., та інш. Курсове проектування металорізальних верстатів. Навчальний посібник. – Луганськ: Вид-во СНУ, 2000. – 332.
50. Рабинович А.Н., В.И. Смилянский. Э.Б. Милевский . Коробки скоростей металлорежущих станков.– Изд. Львовского университета, 1968. –376 с.
51. Воронов А.Л., Гребенкин И.А. Коробки передач металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1964. –135 с.