- •Введение
- •1.2 Содержание и оформление расчетно-пояснительной записки
- •1.3 Исходные данные для проектирования
- •1.4 Техническая характеристика станка
- •2 Задание на модернизацию
- •2.1 Патентно-информационные исследования
- •2.2 Направления патентных исследований
- •3 Схемотехническое проектирование привода
- •3.1 Определение скоростных параметров электромеханического привода
- •3.2 Компоновка механического привода
- •3.3 Графоаналитическое проектирование привода
- •3.3.1 Графоаналитический расчет привода
- •3.3.2 Проектирование привода с многоскоростным электродвигателем
- •3.3.3 Проектирование привода сложенной структуры.
- •3.3.4 Проектирование привода с бесступенчатым регулированием частот вращения
- •3.3.5 Особенности проектирования привода подач
- •4 Конструирование модернизируемого узла
- •4.1 Расчет и конструирование коробки передач
- •4.2 Зубчатые передачи
- •Окружное усилие на колесе Ft2 будет осевой силой Fa1 для червяка
- •4.3 Валы и оси
- •4.3.1 Силы, нагружающие валы цилиндрических
- •4.3.2 Силы, нагружающие валы конических передач
- •4.3.3 Сила, нагружающая валы ременных
- •4.3.4 Силы, нагружающие валы червячных передач
- •4.3.5 Сила, нагружающая валы от муфт
- •4.3.6 Проектный расчет валов
- •5 Шпиндельный узел
- •6 Проектирование привода подач
- •6.1 Передача ходовой винт-гайка скольжения
- •6.2 Передача винт-гайка качения
- •6.2.1 Проектный расчет швп
- •6.3 Гидростатическая передача винт-гайка
- •7 Направляющие
- •7.1 Конструкции направляющих и
- •7.2 Расчет направляющих скольжения с полужидкостной смазкой
- •7.3 Расчет направляющих качения без циркуляции тел
- •7.4 Расчет направляющих с циркуляцией тел качения
- •Принципы и методы повышения точности станка
- •Общие положения и методы оценки точности при модернизации
- •8.2 Критерии оценки качества станков при модернизации
- •Заключение
- •Список литературы
- •3 94026 Воронеж, Московский просп., 14
В.М. Пачевский В.Н. Старов Л.А. Федотова
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ
СТАНКОВ:
Курсовое проектирование
Учебное пособие
Воронеж 2008
ГОУВПО «Воронежский государственный
технический университет»
В.М. Пачевский В.Н. Старов Л.А. Федотова
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ
СТАНКОВ:
Курсовое проектирование
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
В оронеж 2008
У ДК 621.9.06.002
Пачевский В.М. Расчет и конструирование металлорежущих станков: курсовое проектирование: учеб. пособие / В.М. Пачевский, В.Н. Старов, Л.А. Федотова. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2008. 186 с.
В учебном пособии изложены общие вопросы по выполнению курсового проекта, даны рекомендации к разработке его отдельных разделов, определен порядок выполнения, приведена рекомендуемая литература. При выполнении курсового проекта студенты получают навыки в использовании технической справочной литературы, приобретают опыт в постановке и решении конструкторских задач.
Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 151000 «Конструкторско-технологическое обеспечение автоматизированных машиностроительных производств», специальности 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы», дисциплине «Расчет и конструирование станков».
Предназначено для студентов всех форм обучения.
Учебное пособие подготовлено в электронном виде текстовом редакторе Word и содержится в файле «Расчет и конструирование станков: курсовое проектирование
Табл. 23. Ил. 59. Библиогр.: 23 назв.
Научный редактор д-р техн. наук, проф. А.Н. Осинцев
Рецензенты: кафедра начертательной геометрии
и графики Воронежского государственного
архитектурно-строительного университета
(зав. кафедрой д-р техн. наук,
проф. Ю.А. Цеханов);
д-р техн. наук, проф. Ю.С. Ткаченко
© Пачевский В.М., Старов В.Н., Федотова Л.А., 2008
© Оформление. ГОУВПО
«Воронежский государственный технический
у ниверситет», 2008
Введение
Настоящее учебное пособие разработано с целью методического обеспечения выполнения курсового проекта по дисциплине «Расчет и конструирование станков».
Назначение учебного пособия – научить студентов правилам практической конструкторской работы с использованием новых технических решений принятых по результатам патентных исследований, научить студентов обоснованию принятых решений расчетом.
Объектами изучения являются наиболее ответственные и сложные механизмы приводов главного движения и подач металлорежущих станков (МРС).
Металлорежущие станки при их высокой производительности, точности и универсальности являются основным видом технологического оборудования для размерной обработки деталей. Конструирование новых прогрессивных типов станков и модернизация существующих связано с повышением требований к приводу главного движения и приводу подач с точным позиционированием.
Постоянное ужесточение норм точности обработки предопределяет повышенные требования к жесткости, демпфирующим свойствам всей несущей системы станка, в состав которой также входят: шпиндельный узел, тяговый механизм подачи и направляющие, поэтому этим узлам уделено в пособии основное внимание.
Основными задачами курсового проектирования являются модернизация исполнительных механизмов станка с целью повышения его точности, надежности, производительности, расширения технологических возможностей, автоматизации и других технических параметров станка.
Учебное пособие состоит из шести разделов.
Первый раздел дает представление:
- о составных частях курсового проекта и его особенностях:
- правилах оформления расчетно–пояснительной и графической частей;
- составе расчетно-пояснительной записки;
- подготовке и выполнении исходных технологических, компоновочных и кинематических структур станка;
- параметрах требуемой точности и скоростных характеристик приводов;
- направлениях патентных исследований.
Второй раздел посвящен графоаналитическому проектированию приводов станка, после осуществления, которого студент получает одно из решений по кинематике привода. Для более успешного усвоения методик проектирования в разделе приведены примеры их реализации для решения конкретных задач.
Третий раздел представляет практические рекомендации по расчету и конструированию коробок передач. Основанием для разработки данного раздела послужили учебно-методические пособия [7,8].
Четвертый раздел посвящен расчету и конструированию шпиндельного узла (ШУ). В разделе подробно изложены методики расчета радиальной жесткости ШУ при различных схемах нагружения. Приведен пример расчета радиальной жесткости ШУ конкретного станка.
В пятом разделе представлены методики расчета и конструирования тяговых механизмов приводов подач: скольжения, качения и гидростатического с примерами расчетов по всем трем типам.
Шестой раздел представляет конструкции, схемы нагружения и расчет направляющих.
1 Общие указания и исходные данные
для проектирования
1.1 Цель, состав, тематика и оформление курсового
проекта
Курсовой проект преследует цель закрепления и практического применения полученных знаний, а также приобретения студентами опыта самостоятельного конструирования и расчета узлов металлорежущих станков.
Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки в объеме 30-50 с и графической части в объеме 3-5 листов формата А1 и Основой для разработки курсового проекта является техническое задание, которое выдается руководителем проекта.
Темой курсового проекта может быть модернизация подсистем станка, включая модернизацию приводов и механизмов главного движения или подач, модернизация несущей системы с целью повышения точности или производительности станка при изготовлении групп деталей определенных деталью-представителем.
Особенностью модернизации приводов станков по сравнению с проектированием нового станка – является то, что в случае модернизации, изменения конструкции относятся к отдельным узлам (передачам, шпиндельным узлам, и др.), оставляя основные конструкции несущей системы станка базовой модели без радикальных изменений. В частности, это относится к корпусам коробок передач (скоростей и подач), станинам, стойкам, колоннам и др.
Оформление курсового проекта выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД и стандарта предприятия СТП ВГТУ 62-2007.
Пояснительная записка оформляется по правилам текстовой части на стандартных листах писчей бумаги формата А4.
Подробное изложение содержания расчетно-пояснительной записки приведено ниже.
Состав графической части согласуется с руководителем проекта. Примерный состав следующий:
общий вид модернизированного станка (формат А2);
кинематическая схема модернизированного станка (формат А2);
модернизированные узлы станка (2-3 листа формата А1).
По заданию руководителя проекта состав графической части может быть изменен.
Оформление графической части проекта выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД. На общем виде станка проставляются габаритные размеры и размеры рабочей зоны станка с указанием величины перемещений рабочих органов. Схема рабочей зоны может быть вынесена на чертеже отдельным видом.
На кинематической схеме указываются характеристики двигателей: мощность или крутящий момент, номинальная частота вращения (для регулируемых двигателей указывается возможность варьирования частоты вращения n = var)
На зубчатых передачах указывают номера валов, число зубьев, модуль или число заходов и шаг для винтовых передач.
На графике частот вращения указываются номера валов в соответствии с кинематической схемой, частоты вращения, на лучах графика указываются величины передаточных отношений.
Чертежи модернизированных узлов станка выполняются с разрезами, видами и сечениями, выявляющими конструкцию узла. На чертежах указываются габаритные и присоединительные размеры с указанием посадок и точности изготовления.