Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Цели и задачи курсового проекта

1.1 Назначение станка

Долбёжный станок модели 7А420 предназначен для обработки фасонных отверстий (квадратных, шестигранных, шлицевых), прорезания шпоночных пазов и канавок в конических и цилиндрических отверстиях, а также для строгания наружных коротких плоских и фасонных линейчатых поверхностей в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.

1.2 Движения в станке

Движение резания - прямолинейное возвратно-поступательное движение долбяка с резцом в вертикальном направлении.

Движения подач - прерывистое перемещение стола в продольном и поперечном направлениях, а также периодический поворот стола относительно своей вертикальной оси.

Вспомогательными движениями являются ручные установочные и быстрые механизированные перемещения стола, установка длины хода и места хода долбяка.

Рисунок 1 - Общий вид прототипа долбёжного станка модели 7А420

1.3 Основные узлы станка

Основные узлы станка (рис. 1). А - стол; Б - долбяк с резцовой головкой; В-станина; Г - гидропанель управления движением резания и подачей; Д - привод подач; Е - продольные салазки; Ж - поперечные салазки.

1.4 Техническая характеристика прототипа 7А420

Основные технические характеристики:

1.5 Принцип работы

Резец специальной конфигурации закрепляют в резцедержателе долбяка. Обрабатываемое изделие устанавливают на круглом столе станка. Движение долбяка вниз является рабочим ходом, в течение которого происходит снятие стружки с обрабатываемого изделия. Движение долбяка вверх представляет собой холостой ход, в конце которого происходит продольная или поперечная подача стола с изделием или поворот стола вокруг вертикальной оси (круговая подача). При обработке плоскостей столу сообщается продольная или поперечная подача, а при обработке цилиндрических участков поверхностей - круговая подача.

Механизм ручного поворота стола снабжен специальным делительным устройством, позволяющим делить заготовку на любое нужное количество равных частей или поворачивать стол с заготовкой на заданный угол.

1.6 Конструктивные особенности

В отличие от ряда моделей станков с кулисным приводом долбяка и механическим приводом подачи в станке модели 7А420 возвратно-поступательное движение долбяку сообщается гидроприводом, а продольные, поперечные и круговые подачи стола осуществляются гидромеханическим устройством.

Долбяк соединен с рабочим цилиндром, а скалки поршня рабочего цилиндра закреплены неподвижно. Реверсирование движения долбяка и настройка на требуемую величину хода осуществляют посредством упоров, находящихся в боковом пазу долбяка. Место хода долбяка настраивается перемещением долбяка относительно цилиндра.

Механическая подача стола и перемещение его вручную одновременно невозможны благодаря наличию блокировочного механизма. Для обработки матриц, штампов и других подобных деталей с наклонными внутренними поверхностями направляющие долбяка могут быть повернуты на угол до 10°.

На нижнем конце долбяка имеется отверстие для крепления резцовой головки, которая может быть повернута вокруг своей оси на 360°.

1.7 Модели долбёжных станков

Станкостроительной промышленностью освоено большое количество типоразмеров станков с длиной хода от 100 до 900 мм. Наибольшее распространение получили станки моделей 7412, 7417, 7420, 7А420, 747М, 745А, 743, 7480; 7430, 7450.

2. Расчёт режимов резания

Назначаем режимы резания [1]:

Для минимальных режимов, обрабатываемый материал - Сталь 45 (у_в= 70 - 75 кг/мм²).

Для максимальных режимов резания для расчётов режимов резания рекомендован обрабатываемый материал Сталь 10 (у_в= 30 - 40 кг/мм²).

Глубина резания при минимальных режимах резания t = 2 мм, т. к. при черновой обработке берётся глубина резания на максимальный припуск обработки. При максимальных режимах t = 0,5 мм.

Назначаем подачу S_min = 0,2 мм/дв. ход; S_max = 2,4 мм/дв. ход

Определяем предельные значения чисел двойных ходов:

(2.1)

(2.2)

(2.3)

поправочные коэффициенты.

, (2.4)

где L_max и L_min - наибольшая и наименьшая длинна хода рабочего органа станка, мм;

V_o и V_p - среднее значение скорости обратного и прямого хода, м/мин.

м/мин

м/мин

дв. х.

дв. х.

Диапазон регулирования привода подач D_s находят из соотношения:

(2.5)

где S_max и S_min - наибольшая и наименьшая величина подачи.

(2.6)

Силу резания Р_z находим в зависимости от величины подачи и глубины резания:

Р_z = C_p t^x s^y vⁿ K_p (2.7)

Р_z = 5142,51,20,41,220,93 = 700 кгс.

3. Расчёт коробки подач

Изменение величины подач осуществляется за счет изменения угла поворота храпового колеса (числа зубьев n, на которые осуществляется его поворот).

Расчетные перемещения подач равны:

(3.1)

где z - число зубьев храпового колеса;

n - число зубьев, на которое осуществляется поворот храпового колеса.

Общий вид уравнения кинематического баланса имеет вид:

мм/дв. х, (3.2)

где i - передаточное отношение передач от храпового колеса к механизму преобразования вращательного движения в поступательное;

H - ход механизма преобразования вращательного движения в поступательное.

Для ходовых винтов:

(3.3)

где K - число заходов резьбы,

t - шаг резьбы ходового винта.

Необходимая величина размерности ряда:

 (3.4)

К - число ступеней коробки подач = 12.

(3.5)

Арифметический ряд подач на 1 зуб:

S₁ = S_min = 0,1 мм/дв. ход

S₂ = 0,1 + 0,1 = 0,2 мм/дв. ход

S₃ = 0,3 мм/дв. ход

S₄ = 0,4 мм/дв. ход

S₅ = 0,5 мм/дв. ход

S₆ = 0,6 мм/дв. ход

S₇ = 0,7 мм/дв. ход

S₈ = 0,8 мм/дв. ход

S₉ = 0,9 мм/дв. ход

S₁₀ = 1 мм/дв. ход

S₁₁ = 1,1 мм/дв. ход

S₁₂ = 1,2 мм/дв. ход (S_max)

Развернутые уравнения кинематического баланса для минимальных подач имеет вид:

Развернутые уравнения кинематического баланса для максимальных подач имеет вид:

(3.6)

То есть уравнение будет выглядеть следующим образом:

4. Динамический расчёт деталей привода, проектируемого станка

4.1 Крутящий момент на валу электродвигателя для ускоренных перемещений стола

6. Принцип работы долбежного станка

Гидропривод применяется в долбёжных станках для обеспечения рабочих движений резца, а так же подачи стола.

Гидравлический привод этого станка обеспечивает следующий цикл работы:

1. возвратно - поступательное движение долбяка, приводимого в движение гидроцилиндром ЦД;

2. подачу стола на каждый ход долбяка гидроцилиндром ЦП;

3. пуск и остановка долбяка в любом положении. При остановке долбяка, его положение фиксируется гидросистемой.

Исходное положение: в начале цикла долбяк находится в положении, которое соответствует концу его обратного хода. Распределитель Р1 находится в положении II, сообщая каналы нагнетания насосов Н1 и Н2 со сливом при любом положении распределителя диапазона скоростей РДС.

Рабочий ход долбяка: при переключении распределителя Р1 в положение I рабочая жидкость от насосов через распределитель РДС поступает к распределителю реверса РР, который находится в положении I. От распределителя РР рабочая жидкость поступает в поршневую полость гидроцилиндра ЦД, из штоковой полости рабочая жидкость через гидроклапаны К3, К5, распределитель РДС поступает на слив.

Распределитель РДС имеет четыре фиксированных положения. В положении I рабочая жидкость от насоса Н1 поступает в гидросистему, а от насоса Н2 идет на слив. В положении II - наоборот. В положении III оба насоса нагнетают рабочую жидкость в гидросистему одновременно. Но в положении IV также как и в положении III, но рабочая жидкость поступает одновременно в обе полости гидроцилиндра ЦД. Таким образом обеспечивается получение четырёх диапазонов скоростей. Внутри каждого из этих диапазонов дросселем ДР1 обеспечивается бесступенчатое регулирование скорости движения долбяка.

Обратный ход долбяка: при крайнем переднем положении долбяка упор перемещает распределитель РУ в положение II. Из распределителя РУ рабочая жидкость поступает под левый торец распределителя РР и он переходит в положение II. Рабочая жидкость под давлением начинает поступать в штоковую полость гидроцилиндра ЦД, поршневая полость соединяется со сливом. Происходит движение долбяка в обратном направлении. В конце обратного хода долбяка другой упор снова перемещает распределитель РУ в положение I и цикл повторяется.

Во время обратного хода рабочая жидкость из поршневой полости сливается через фильтр Ф. при засорении фильтра рабочая жидкость сливается через предохранительный клапан К1.

Подача стола: одновременно со сменой положения распределителя РР приходит смена положения распределителя Р3. В момент реверсирования распределителя РР на рабочий ход рабочая жидкость под давлением поступает под левый торец распределителя Р3 и он занимает положение I. Пропуская рабочую жидкость в поршневую полость гидроцилиндра ЦП. Происходит подача стола. В момент реверсирования распределителя РР на обратный ход распределитель Р3 перейдёт в положение II, пропуская рабочую жидкость в штоковую полость гидроцилиндра ЦП. Происходит подготовка к последующей подаче. Величина подачи устанавливается регулируемым жёстким упором (на схеме не показан), ограничивающим ход поршня гидроцилиндра ЦП.

Остановка долбяка: в любом положении обеспечивается гидроклапаном К5. Во время работы под давлением рабочей жидкости клапан К5 поддерживается в открытом положении. При переводе распределителя Р1 в положение II, давление резко снижается и, под действием пружины, клапан К5 закрывается, запирая выход рабочей жидкости из штоковой полости гидроцилиндра ЦД. Гидроклапаны К2 и К4 ограничивают соответственно давление рабочего и обратного хода.

7. Проектирование вспомогательных систем станка

Список источников

1. Общемашиностроительные нормативы режимов резания. Ч. 1. - М.: Машиностроение, 1967.

2. Режимы резания металлов. Справочник. Под ред. Барановского Ю.В. - М.: Машиностроение, 1972.

3. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 2. Под ред. Касиловой А.Г. и Мещерикова Р.К. - М.: Машиностроение, 1985.

4. Металлорежущие станки. Т. 1, 2. Под ред. Ачеркан Н.С. - М.: Машиностроение, 1965.

5. Тарзиманов Г.А. Проектирование металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1980.

6. Лоскутов В.В. Методика курсового проектирования по дисциплине металлорежущие станки. Свердловск, Средне-Уральское книжное издательство, 1964.

7. Проников А.С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. - М.: Высшая школа, 1967.

8. Пуш В.Э. Конструирование металлорежущих станков. - М.: Машиностроение, 1977.

9. Тепинкичиев В.К. и др. Металлорежущие станки. Краткий курс. - М.: Машиностроение, 1972.

10. Зубчатые передачи. Справочник. Под ред. Гинзбург Е.Г. - Л.: Машиностроение, 1980.

11. Перель Л.Я. и др. Подшипники качения. Справочник. - М.: Машиностроение, 1975

12. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В3-х т. Т.1. - 5-е издание, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 788

13. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин»: М.: Машиностроение, 1987. - 416 с ил.

14. Дьячков В.Б. Специальные металлорежущие станки общемашиностроительного применения: справочник/ В.Б. Дьячков, Н.Ф. Кобатов, Н.У. Носинов., М.: Машиностроение. 1983. - 288 с., ил.

15. Любошиц М.И. Справочник по сопротивлению материалов: М. Высшая школа - 1969-459 с.

16. Кучер А.М. Металлорежущие станки: М. Высшая школа - 1963-282 с.

Размещено на Allbest.ru