Определение основных технических характеристик

Проектируемого модуля станка

Цель работы

Целью лабораторной работы являетсяизучение методики определенияосновных технических характеристик проектируемого модуля станка и приобретение практических навыков при определении технических характеристик конкретного модуля.

Проектирование металлорежущего станка ведется в соответствии с техническим заданием (ТЗ), которое устанавливает его основное назначение и технико-экономические показатели ТЗ составляется с учетом современного мирового уровня и перспектив развития станкостроения.

На базе ТЗ разрабатывается техническое предложение, важные части которого составляют структура станка, его компоновка и технические характеристики. Основные технические характеристики проектируемого модуля определяются с учетом его использования совместно с другими модулями, состав которых находится при разработке структуры станка.

Эти данные включают сведения об основных параметрах и размерах, определяющих габариты обрабатываемых деталей, кинематические и силовые параметры привода модуля, а также могут содержать дополнительную информацию, характеризующую технологические возможности проектируемого оборудования.

Задание

Изучить последовательность и рассмотреть пример определения основных технических характеристик проектируемого модуля станка. Выполнить анализ используемых таблиц с элементами режимов резания. Для заданного варианта токарной обработки (табл. 1) определить состав необходимых таблиц с элементами режимов резания и выполнить их анализ. Определить основные технические характеристики проектируемого модуля главного движения токарного станка.

Таблица 1

Варианты задания

Продолжение таблицы 1

1.3. Сведения о методике определения основных

технических характеристик проектируемого модуля станка

К исходным данным относятся:

а)тип проектируемого станка и его основное назначение;

б) сведения о группе обрабатываемых деталей (рабочие чертежи);

в) условия производства (требуемая производительность, уровень автоматизации и др.);

г) структура и компоновка станка;

д) тип разрабатываемого модуля.

Примечание. При выполнении курсового проекта по дисциплине «Конструирование мехатронных модулей» исходные данные определяются на основании анализа технологических процессов изготовления группы заданных деталей, проведенного в период производственной практики.

Последовательность определения основных технических характеристик модуля [1, 2]:

а) определение основных технологических условий использования проектируемого станка;

б) определение характерных сочетаний технологических условий, соответствующих предельным режимам резания и расчетной или наибольшей мощности резания;

в) определение значений предельных режимов резания и расчетной или наибольшей эффективной мощности;

г) определение расчетных значений технических характеристик модуля;

д) анализ технических характеристик модулей аналогичных станков;

е) уточнение технических характеристик проектируемого модуля станка.

К основным технологическим условиям использования станка относятся: перечень обрабатываемых материалов и их предельные характеристики (s_в или НВ), основные переходы обработки; характер обработки (в общем случае - черновая (или получистовая) и чистовая, определяется с учетом t_max), вид и марки материалов режущей части инструментов (согласно предыдущим условиям обработки), предельные размеры обработки.

Для определения этих условий при проектировании станков необходимы сведения о базовых и предлагаемой с учетом использования нового станка технологии изготовления заданных деталей (детали - представителя).

Для токарной обработки предельные диаметры обработки определяются с учетом размеров обрабатываемых деталей (при недостаточной информации возможно допущение d_min = 0, 25× d_max), если задан D – наибольший диаметр обрабатываемой детали над станиной станка, d_max = 0, 7 × D.

Для торцевого фрезерования наибольший диаметр фрезы d_max = 0, 7 × В, где B – наибольшая ширина детали или стола станка, наименьший (расчетный) диаметр концевой фрезы d_min = 0, 1 × d_max.

Для сверления – наибольший диаметр сверления отверстия определяется с учетом размеров заданных деталей (при обработке стали 45 s_в = 750 МПа d_max = d_усл.), наименьший (расчетный) диаметр сверления d_min = 0, 25× d_max.

На проектируемом станке должны быть обеспечены возможные варианты сочетаний указанных технологических условий. Определение характерных сочетаний технологических условий, соответствующих предельным режимам резания и наибольшей (расчетной) мощности резания позволяет существенно сократить объем работы при определении технических характеристик.

Необходимо учитывать, что в общем случае, если рекомендуемое значение скорости резания не связано с диаметром обработки (возможно ограничение), определение предельных частот вращения шпинделя следует проводить с учетом формул

, об/мин, (1)

, об/мин. (2)

Если выбор рекомендуемой скорости связан с диаметром обработки, это необходимо учитывать при дальнейшем определении предельных значений частот вращения шпинделя. Поэтому v_min cледует определять с учетом d_max, а v_max - с учетом d_min.

К характерным сочетаниям технологических условий относятся:

- условия, определяющие наименьшую скорость резания v_min, наибольшую подачу S_max и расчетную или наибольшую эффективную мощность резания N_эфmax, характеризуют наиболее тяжелый (расчетный) режим обработки - черновое (получистовое) продольное точение (или растачивание) обрабатываемого материала с повышенной прочностью (твердостью) при наибольшем диаметре обработки;

- условия, определяющие наибольшую скорость резания v_max и наименьшую подачу S_min, характеризуют наиболее легкий режим обработки - чистовое поперечное точение (или растачивание) обрабатываемого материала с наименьшей прочностью (твердостью).

Эти условия необходимо учитывать отдельно для заданных видов обрабатываемых материалов.