Тема дипломной работы: Модернизация узла привода круговых подач стола изделия зубодолбежного станка с ЧПУ мод. 5С150Ф3

ВВЕДЕНИЕ. 13

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ. 15

1.1    Назначение и краткое описание работы
механизма.………….…. .17

1.2    Описание станка. 18

1.3     Геометрический расчёт цилиндрической зубчатой
передачи………....20

2    
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 25

2.1    Служебное назначение деталей. 25

2.2    Анализ технологичности конструкции деталей. 27

2.3    Выбор типа производства. 27

2.4    Выбор и проектирование заготовки. 28

2.5    Экономическое обоснование выбора заготовки. 30

2.6     Разработка схема базирование ……………….……...…………………. 32

2.7    Расчет режимов
резания. 34

2.8   
Проверочный расчет долбяка. 37

3    
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ. 39

3.1.1 ................................. Кинематический
расчет и выбор электродвигателя. 40

3.1.2 ......................................... Расчет конструктивных параметров передачи. 45

3.1.3 Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений. 47

3.1.4  Проверочный расчет зубчатой передачи. 48

3.2.1  Предварительный расчет валов……………….……...…………………..51

3.2.2  Выбор материала вала………...……………….……...…………………..51

3.3.3
Первый этап
компановки редуктора. 53

3.3.4   
Проверка долговечности подшипника. 54

3.4.1  Расчет червячной пары……….……………….……...…………………..58

3.4.2  Выбор материала и расчет допускаемых
напряжений……..…………..58

3.4.3  Расчет конструктивных параметров передачи……...…………………..60

3.4.4  Проверочный расчет зубчатой передачи по
контактным напряжениям…………………………………………………………………….62

4   
 НАУЧНАЯ ЧАСТЬ. 64

4.1     Построение плана
скоростей и ускорений. 65

4.2 Расчет маховика……………………………………………………………..66

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 70

Зубообрабатывающие станки
являются распространенными производственными машинами, предназначенными для изготовления зубчатых колёс различных видов  режущими
инструментами. На машиностроительных предприятиях механическая обработка
занимает значительное место в общем процессе изготовления продукции в условиях
крупносерийного и массового производства.

Ранее привод
станков был трансмиссионным. В современных станках привод основных узлов осуществляется
с помощью электро -  и гидроприводов в сочетание с механическими
коробками скоростей.

В будущем
ожидается привод станков сделать только электрическим с отказом от гидропривода
и механических коробок передач. Однако такой привод требует управляемых
электрических преобразователей напряжения и частоты. В настоящее время в России
уже выходят на такой привод.

В дипломной
проекте рассматриваются вопросы  модернизации
привода круговых подач стола изделия зубодолбежного станка с ЧПУ мод. 5С150Ф3, включающей замену планетарного редуктора дифференциальным
механизмом. Также разработана маршрутная технология изготовления зубчатого
колеса с внутренними зубьями, производён соответствующий подбор и
геометрический расчет инструмента (долбяка).

Объектом исследования являются привод круговых
подач стола зубодолбежного станка для нарезания прямозубых цилиндрических
колёс. Станок работает методом обкатки: нарезаемое колесо и долбяк вращаются
синхронно, имитируя работу реальной передачи. При этом боковые поверхности зубьев
образуются как огибающие производящей поверхности долбяка.

В классической схеме долбяк закрепляется на
штосселе, которому сообщается вращательное и одновременно возвратно -
поступательное движение посредством кривошипно-коромыслового механизма. Нарезаемое
колесо (заготовка) закрепляется на столе станка. Необходимая синхронизация
вращательных движений  инструмента и
обрабатываемой заготовки обеспечивается кинематической цепью обкатки - деления,
связывающей штоссель и стол станка.

1 Общая часть

1.1 Назначение и краткое описание работы механизма

Зубодолбежные станки предназначены для нарезания цилиндрических прямозубых колес наружного и внутреннего зацепления зуборезными долбяками. При наличии дополнительных устройств на станках можно нарезать колеса с винтовыми (косыми) зубьями.
Обкатка (огибание) в случае использования долбяка заключается в том, что в процессе обработки воспроизводится зацепление двух цилиндрических зубчатых колес, одно из которых является режущим инструментом - долбяком, а второе - заготовкой. Долбяку и заготовке сообщается движение обкатки, соответствующее вращению двух зубчатых колес, находящихся в зацеплении, скорости которых согласованы так, что за время поворота долбяка на один зуб нарезаемое колесо повернется также на один зуб.
Одновременно для осуществления процесса резания инструменту - долбяку сообщается прямолинейное возвратно-поступательное движение вдоль оси заготовки.

Техническая характеристика механизма
Таб.1
Технические данные и характеристики Значение
Наибольший диаметр устанавливаемого изделия, мм 800
Максимальный модуль нарезаемых колес, мм 12
Диаметр стола, мм 1500х2800
Наибольшая длина зуба нарезаемых колес, мм 160
Диаметр фланца шпинделя изделия (планшайбы стола)
или рабочего (по ГОСТ 658-89), мм;
паз Т-образный22Н12 ГОСТ 1574—91, шт.
800
8
Номинальный делительный диаметр устанавливаемого долбяка по ГОСТ 9323-79, мм 100, 125, 200
Конец шпинделя для крепления инструмента:
отверстие конус Морзе по ГОСТ 2848-75 Морзе 5 АТ6
Расстояние от нижней плоскости основания станка до рабочей поверхности стола, мм 860
Максимальная величина смещения ставки при отводе инструмента под угол, мм 30
Наибольшее перемещение стола относительно оси шпинделя инструмента, мм 600
Автоматический подвод-отвод стола Имеется
Скорость перемещения стола, мм/мин. 0,03...300
Скорость вращения стола, мм/мин. 0,03...1 200
Расстояние от плоскости рабочей поверхности шпинделя изделия до торца шпинделя инструмента, мм наименьшее 150
наибольшее 350
Наибольший ход шпинделя инструмента, мм 200
Минимальный отвод инструмента на холостом ходе, мм 0,55
Рабочий ход инструмента, м/мин 2...30
Обратный ход инструмента, м/мин 2...40
Скорость вращения шпинделя инструмента, об/мин. 0,003...2,2
Автоматический вывод шпинделя в верхнее положение Имеется
Регулировка двойных ходов Бесступенчатая от АПЧ
Пределы чисел двойных ходов в мин. 5...188
Количество управляемых координат 3
Габариты станка с выносными элементами, мм
Длина 3 500
Ширина 2 300
Высота 3 500
Масса станка (не более), кг 10 000
Технические характеристики электрооборудования
Род тока питающей сети Переменный трехфазный
Частота тока, Гц 50
Напряжение, В 380
Количество установленных электродвигателей, шт. 6
Электродвигатель главного движения:
тип
мощность при номинальной частоте вращения, кВт
номинальная частота вращения, об/мин
АДЧР132М4У3
11,0
1500
Электродвигатель перемещение стола:
тип
номинальный момент, Нм
мощность при номинальной частоте вращения, кВт
номинальная частота вращения, об/мин
1FK7044-7AH71-1FG5
4,0
1,41
4500
Электродвигатель вращение стола:
тип
номинальный момент, Нм
мощность при номинальной частоте вращения, кВт
номинальная частота вращения, об/мин
1FK7060-5AF71-1EG0
6,0
1,48
3000
Электродвигатель вращение шпинделя инструмента:
тип
номинальный момент, Нм
мощность при номинальной частоте вращения, кВт
номинальная частота вращения, об/мин
1FK7060-5AF71-1EG0
6,0
1,48
3000