Курсовая с практикой на тему Проектирование станочного модуля на базе токарного станка с ЧПУ . Диаметр точения- мин150, макс300. Длина заготовки -600. Материал СТ-3.

Содержание:

Введение 4
1 Сравнение конструкций отечественных и зарубежных токарных станков с ЧПУ 5
2 Разработка структурной схемы станка 8
2.1 Определение диапазона скоростей. 8
2.2 Определение чисел оборотов шпинделя 8
3 Разработка кинематической схемы станка 9
4 Проектирование коробки скоростей 12
4.1 Расчет валов 12
4.2 Расчет шпинделя 18
4.3 Расчет механизма переключения скоростей 24
4.4 Расчет станин и корпусных деталей 29
4.5 Конструирование и расчет направляющих 30
5 Разработка системы смазки 32
6 Эксплуатация станка и мероприятия по безопасности работы 34
Список используемых источников 37

Введение:

Токарный станок — станок для обрабатывания резанием (точением) заготовок из металлов и других материалов в виде тел вращения. На токарных станках осуществляют следующие токарные работы: обточку и расточку цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезание резьбы, подрезку и отделку торцов, сверление, зенкерование и развертывание отверстий и т. д. Заготовка принимает вращение от шпинделя, резец — режущий инструмент — передвигается вместе с салазками суппорта от ходового вала или ходового винта, приобретающих вращение от механизма подачи. В состав токарной группы станков входят станки осуществляющие различные операции точения: обдирку, снятие фасок, растачивание и т. д.
Значительную долю станочного парка представляют станки токарной группы. Она включает, согласно классификации ЭНИМС, девять типов станков, различающихся по предназначению, конструктивной компоновке, степени автоматизации и прочим признакам. Станки предопределены основным образом для обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезания резьб и обработки торцовых поверхностей деталей типа тел вращения с помощью разнообразных резцов, свёрел, зенкеров, развёрток, метчиков и плашек. Использование на станках добавочных специальных устройств (для шлифования, фрезерования, сверления радиальных отверстий и прочих видов обработки) существенно расширяет технологические возможности оборудования.
Токарные станки, полуавтоматы и автоматы, в зависимости от местоположения шпинделя, несущего приспособление для установки заготовки отрабатываемой детали, делятся на горизонтальные и вертикальные. Вертикальные предопределены преимущественно для отделки деталей большой массы, значительного диаметра и относительно малой длины.

Фрагмент текста работы:

1 Сравнение конструкций отечественных и зарубежных токарных станков с ЧПУ

Токарные станки с числовым программным управлением ЧПУ позволяют повысить эффективность труда и скорость изготовления металлических деталей. Человеческий фактор на этапе обработки металла практически исключен, поэтому нормы точности выше. Как работает станок ЧПУ, особенности маркировки российских моделей и сравнение их конкурентоспособности с иностранными аналогами — в нашей статье.
В этом виде оборудования сохранены элементы классического станка для выполнения токарных работ по металлу. Здесь присутствует направляющая станина, вращающийся шпиндельный узел, зажимный механизм для сменного режущего инструмента. Но управление токарным станком ЧПУ осуществляется цифровым способом, по заранее составленной и заложенной программе.
Алгоритм задает:
• Последовательность операций. Программа может разрабатываться на компьютере или создаваться прямо на станке ЧПУ.
• Скорость вращения шпинделя. В зависимости от сложности прибора, может быть до 12 и более ступеней скорости вращения.
• Изменение положения режущего инструмента во время работы.
Направляющие в сложном оборудовании могут располагаться как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости. Для обеспечения долгого срока службы и сохранения точности позиционирования на всем протяжении эксплуатации используются металлы и сплавы повышенной прочности.
Существенное преимущество ЧПУ над классическими моделями — наличие систем обратной связи, позволяющих в автоматическом режиме контролировать параметры процесса и вносить в него корректировки.
Управление станком с числовым и программным управлением реализуется по трем схемам:
• Контурная. Оператор программирует изменение положение режущего блока с резцом в пространстве, указывая траекторию перемещения. Это позволяет описывать сложные криволинейные функции, контролировать выполнение операции.
• Позиционная. Оператор указывает последовательные точки, в которых должен находится резец после выполнения очередной операции.
• Адаптивная. Оператор может использовать команды обоих типов: контурные или позиционные.
Рабочая зона полностью закрывается из соображений безопасности и исключения влияния внешних факторов на качество изготовления детали. Для своевременного удаления стружки предусмотрен автоматический транспортер.
Такие токарные станки используются для массового производства деталей в машиностроении или для штучного изготовления образца. Оборудование востребовано при ремонте машин и агрегатов, запчасти на которых найти сложно или невозможно. Например, раритетных автомобилей.
В моделях большинства российских производителей применяется унифицированный способ маркировки. По ней можно быстро определить тип и категорию оборудования.
Для станков с числовым управлением серийного производства маркировка выглядит следующим образом:
• Цифра, обозначающая группу оборудования.
• Тип станка, его модификация. Задается цифрой и буквой.
• Эксплуатационный параметр оборудования.
• Система организации управления. Например, Ф1 — перемещение режущего инструмента по задаваемым координатам.
• Дополнительно может указываться буквенно-цифровой параметр, характеризующий возможности модели ЧПУ.
Иностранные производители и мелкосерийное оборудование российских предприятий могут иметь собственный способ маркировки. В этом случае нужно ориентироваться на указанные изготовителем технические параметры.
Российские станки с числовым управлением часто оказываются выгоднее зарубежных моделей:
• При сравнимых технических характеристиках цена отечественного оборудования оказывается ниже разработок европейских производителей.
• При сравнимой цене с китайскими моделями, российские обладают большей надежностью. Используются прочные металлические детали. Легче и быстрее поиск запчастей, расходных материалов. Можно обратиться по гарантии к заводу.
• Поддержка со стороны инженеров завода изготовителя. При реализации масштабных проектов возможен выезд специалистов завода на объект.
• Возможность спроектировать оборудование по спецзаказу. Завод вносит необходимые изменения в конструкцию типовой модели для реализации требований заказчиков.
Для предприятий отраслей машиностроения с повышенными требованиями к нормам точности можно рекомендовать приобретение надежных европейских разработок. В категории особо точных токарных станков с числовым программным управлением они предпочтительнее. Во всех остальных случаях можно подобрать доступную российскую модель, удовлетворяющую требуемым техническим параметрам.