Анализ кинематической схемы станка модели 2Д450

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9368

Содержание

Введение 5

1 Анализ кинематической схемы станка модели 2Д450 6

Список использованных источников 12


Введение

Машиностроение является основой научно–технического прогресса в различных отраслях народного хозяйства. Непрерывное совершенствование и развитие машиностроения связано с прогрессом станкостроения, поскольку металлорежущие станки вместе с некоторыми другими видами технологических машин обеспечивают изготовление любых новых видов оборудования.
В результате курсовой работы по металлорежущим станкам студент приобретает навыки и знания методов анализа кинематики и силового расчета технологического оборудования. Выполнение проекта базируется на знании физико–математических и общетехнических дисциплин: математики, механики, технологии металлов, машиностроительного черчения и др.

1 Анализ кинематической схемы станка 2Д450


Координатно-расточной станок модели 2Д450 предназначен для обработки отверстий в кондукторах, приспособлениях и деталях с точным расположением осей, координаты которых могут быть заданы прямоугольной или полярной системах координат.
На станке можно производить сверление отверстий диаметром до 40 мм, а также разметку точных шаблонов, проверку линейных размеров и межосевых расстояний. Можно также выполнять на нем легкие фрезерные работа, для чего предусмотрена механическая подача стола и салазок.
Станок снабжен универсальным поворотным столом, который дает возможность производить: обработку отверстий, оси которых заданы в полярной системе координат, с отсчетом углов по лимбам; деление при помощи делительных дисков; обработку наклонных отверстий.
Станок имеет ряд принадлежностей, облегчающих работу (центроискатели, резцедержатели и др.). Дополнительно станок снабжается горизонтальным поворотным столом, фрезерной головкой, коробчатым столом.
Установка координат на станке производится с помощью точных стеклянных шкал и оптических устройств, проектирующих показания отсчета на экраны с большим увеличением. Числа оборотов шпинделя и подачи регулируется бесступенчато.
Станок используется в инструментальных, машиностроительных и приборостроительных цехах для обработки деталей как единичного, так и серийного производства.
Рассмотрим кинематическую схему станка (чертеж МКЦС.041000.001 КЗ).
Перемещение изделия в прямоугольной системе координат осуществляется следующим образом: обрабатываемое изделие закрепляется на столе и вместе с ним перемещается в продольном направлении по направляющим салазок. Салазки же перемещаются в поперечном направлении по направляющим станины.
Привод перемещения стола – от электродвигателя постоянного тока 12 (N = 0,245 кВт, n = 3600 об/мин) с регулируемым числом оборотов через двойную червячную передачу 8, 9, 14, 13, реечное зубчатое колесо 10 и рейку 11, закрепленную на столе станка.
Привод перемещения салазок 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20 аналогичен приводу перемещения стола с той лишь разницей, что редуктор привода, смонтированный на салазках, перемещается вместе с ними относительно рейки 20, закрепленной на станине.
В соответствии с уравнением кинематической цепи привода, скорость перемещение стола (салазок) составит

smax = nmax • 2/41 • 2/35 • t = 3600 • 2/41 • 2/35 • 7,854 ≈ 80 мм/мин.
smin = nmin • 2/41 • 2/35 • t = 1370 • 2/41 • 2/35 • 7,854 ≈ 30 мм/мин.

Вращением маховичков 1, которые выведены на переднюю стенку пульта управления, через зубчатые муфты 2 можно вручную точно устанавливать координаты. При перемещении стола и салазок от электродвигателей муфты 2 отключаются.
Число оборотов каждого из электродвигателей 12 регулируется в широком диапазоне, что дает возможность осуществлять быстрое перемещение стола со скоростью 1200 мм/мин, фрезерование плоскостей со скоростью 30…80 мм/мин, а также малую «ползучую скорость при автоматическом подходе к заданной координате.
Закрепление стола производится от червячного редуктора 4, 5, приводимого от электродвигателя 21 через фрикционную муфту. Во время разгона электродвигателя червячное колесо 5 свободно вращается на гайке 6 до момента встречи поводков. Гайка 6 имеет с одной стороны правую, а с другой – левую резьбу. При вращении этой гайки толкатели 7 и 3 через рычажную систему и тормозные ленты фиксируют положение стола в заданной координате. Закрепление салазок производится от такого же редуктора, установленного на станине. Управление механизмами зажима производится вручную от кнопочных станций.
Расточной шпиндель приводится от регулируемого двигателя постоянного тока 75 (N = 2 кВт, n = 700…2800 об/мин) через плоскоременную передачу и трехступенчатую коробку скоростей. Первая ступень скоростей получается при следующей передаче: ведомый шкив привода, зубчатые колеса 36, 35, 40, 46. для получения второй ступени скорости шпинделя зубчатые колеса 40, 46 расцепляются, а в зацепление вводятся колеса 37, 38. Зубчатые колеса 38, 40 предают вращение шпинделю через шлицевой вал. Для получения третьей – наивысшей – ступени скорости ведомый шкив соединяется со шпинделем при помощи кулачковой муфты.
В пределах каждой из этих трех ступеней скорости вращения шпинделя изменяется бесступенчато за счет регулирования чисел оборотов электродвигателя в диапазоне 700…2800 об/мин.
Переключение зубчатых колес производится рычагами, которые одним своим концом входят в пазы барабана управления 39, поворачиваемого маховичком 31 через конические колеса 32 и цилиндрические 33.
Уравнение кинематической настройки главного привода для максимальной частоты вращения шпинделя имеет вид

nШ max = nД max • imax = 2800 • 158/220 = 2010 об/мин

Уравнение кинематической настройки главного привода для максимальной частоты вращения шпинделя

nШ min = nД min • imin = 700 • 158/220 • 26/60 • 17/69 = 54 об/мин

Движение подачи осуществляется по следующей цепи: зубчатое колесо 44 вращается вместе со шпинделем 45 и приводит во вращение колесо 47, на валу которого сидят ведущие конуса раздвижного шкива 49 бесступенчатого привода. Аналогичные ведомые конуса привода получают вращение через кольцо 48.
При помощи маховичка 61 через конические зубчатые колеса 59 и цилиндрическое 55 вращают гайку-шестерню 54 и тем самым перемещают в осевом направлении тягу 52, связанную с верхним ведущим и нижним ведомым конусами бесступенчатого привода. Следовательно, можно либо сближать ведущие конусы и одновременно раздвигать ведомые, повышая таким образом скорость вращения червяка 50, либо раздвигать ведущие и сближать ведомые, тем самым уменьшая число оборотов червяка. Это дает возможность изменять величину подачи на 1 оборот шпинделя бесступенчато.
Величина подачи устанавливается по барабанчику 63, который поворачивается одновременно с маховичком 61, так как связан с ним зубчатой передачей 60, 62.
На валу червячного колеса 51, которое приводится во вращение червяком 50, посажены вхолостую два конических колеса 42, постоянно сцепленные с коническим колесом 41. переключение муфты 43 дает правое или левое вращение червяка 29. таким образом, подача шпинделя может производиться как вниз так и вверх.
Червячное колесо 30 свободно сидит на валу реечного зубчатого колеса 25, которое находится в постоянном зацеплении с рейкой 23 гильзы 22 шпинделя. Червячное колесо 30 соединяется с валом зубчатого колеса 25 при помощи фрикционной муфты, смонтированной внутри этого червячного колеса и включаемой посредством сдвоенной рукоятки 26, посаженной на валу зубчатого колеса 25. при выключенной муфте можно непосредственно вращать реечное зубчатое колесо 25, быстро поднимая, таким образом, или опуская гильзу 22 шпинделя.
Ручная мелкая подача производится маховичком 24 через конические колеса 28 и 27.
В соответствии с уравнением кинематической цепи привода, минимальная осевая подача на один оборот шпинделя составит

smin = 1 • 43/86 • imin В • 2/32 • 28/28 • 1/56 • π • m • z25 =
= 1 • 43/86 • 0,38 • 2/32 • 28/28 • 1/56 • 3,14 • 3 • 15 = 0,03 мм/об.

где imin В = 0,38 – минимальное передаточное отношение вариатора.
Максимальная осевая подача на один оборот шпинделя составит

smax = 1 • 43/86 • imax В • 2/32 • 28/28 • 1/56 • π • m • z25 =
= 1 • 43/86 • 2 • 2/32 • 28/28 • 1/56 • 3,14 • 3 • 15 = 0,16 мм/об.

где imax В = 2 – максимальное передаточное отношение вариатора.

Установленное число оборотов шпинделя указывается тахометром, привод которого осуществляется через винтовые зубчатые колеса 53.
От промежуточного вала через цилиндрические зубчатые колеса 34 получает вращение шестеренный насос смазки.
Перемещение шпиндельной коробки по вертикальным направляющим производиться вручную посредством маховичка 66 через червячную передачу 64, 65, конические колеса 72, 71, реечное зубчатое колесо 73 и рейку 74, которая закреплена на корпусе шпиндельной коробки.
Шпиндельная коробка закрепляется на призматических направляющих с помощью прихватов, которые посредством винтов и тяг 58, 68 получают перемещение от рукоятки 70 через зубчатые колеса 57 и 67 и зубчатые колеса-гайки 56 и 69.

Структурная схема координатно-расточного станка 2Д450 представлена на рисунке 1.


а) б)

Рисунок 1 – Структурная схема станка 2Д450
а) при обработке отверстий; б) при фрезеровании плоскостей


Список использованной литературы

1 Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроения. 1986, 656 с., ил.

2 Проников, А.С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. М.: Высш. школа, 1967.

3 Чернов, Н. Н. Металлорежущие станки: учебник для техникумов по специальности «Обработка металлов резанием». – М. Машиностроение, 1965. – 416 с., ил.