![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Вертикально-фрезерный консольный станок с числовым программным управлением 6Н13ГЭ2
Станок предназначен для обработки плоских или пространственных изделий сложной конфигурации типа штампов, пресс-форм, кулачков и рычагов из легированных сталей, чугуна и цветных металлов в условиях мелкосерийного и единичного производства. Пространственная обработка достигается сочетанием движения стола станка с обрабатываемой деталью по двум координатам в горизонтальной плоскости и вертикального перемещения пиноли с инструментом. Обработка ведется концевыми, сферическими и фасонными фрезами. Станок оснащен трехкоординатным устройством числового программного управления модели ПРС-3К. Перемещения стола, салазок и пиноли выполняются от программы, записанной на магнитную ленту шириной 35мм. Предусмотрена возможность перемещения стола, салазок и пиноли вручную при помощи съемной рукоятки. В приводах подач стола, салазок и гильзы шпинделя установлены гидравлические усилители момента, управление которыми осуществляется при помощи быстродействующих шаговых электродвигателей с фиксированными углами поворота на каждый импульс. Беззазорные точечные шариковые винтовые передачи и точные безлюфтовые зацепления зубчатых колес при значительной жесткости конструкции станка обеспечивают производительную работу, высокую точность обработки и стабильность точности станка в течение длительного времени. Класс точности станка Н.
Таблица 3.2- Технические характеристики
4 Кинематический расчет приводов станка
4.1 Расчет привода со смешанным регулированием Диапазон регулирования частоты АКС равен
Диапазон регулирования двигателя при постоянной мощности равен: Знаменатель ряда регулирования переборной коробки jk определяется диапазоном регулирования электродвигателя с постоянной мощностью. Окончательно значение знаменателя jk следует принимать в соответствии с нормалью станкостроения ОСТ 2Н11–1–72 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел», выразив его через одно из стандартных значений знаменателя j: Расчетное число ступеней коробки определяется зависимостью:
Полученное значение zpk округляется до ближайшего целого числа zk в сторону уменьшения. Принимаем zk =2. При округлении числа ступеней фактический знаменатель коробки jk изменяется, поэтому следует уточнить его значение. Уточним диапазон DР при условии сохранения общего диапазона регулирования привода D.
Расчетные значения максимальной и минимальной частот вращения электродвигателя определяются выражениями:
Выполним построение графика частот. Выполним расчет чисел зубьев аналитическим методом
Имеем: a+b=2+1=3; c+d=1+4=5. Наименьшее кратное НОК=15=SZ.
Минимальное число зубьев для прямозубого зубчатого колеса равно 18. Так как минимальное число зубьев 3, то помножим все зубья на 6. Z 1=6∙ 10=60; z 2=6∙ 5=30; z 3=6∙ 3=18; z 14=6∙ 12=72; Строим кинематическую схему коробки скоростей:
Рисунок 4.1 – кинематическая схема шпиндельного узла 5 Прочностные расчеты привода главного движения
5.1 Проектировочный расчет зубчатых колес Проектировочный расчет предназначен для определения модуля и ширины зубчатых колес, а также крутящего момeнтa, действующего на вал. Расчет выполняется при помощи специальной программы на ЭВМ. Полученные расчетные значения модуля и ширины венца необходимо округлить в меньшую сторону до стандартных. Полученные значения представлены в приложении А. 5.2 Проверочный расчет зубчатых колес Проверочный расчет производится по контактным и изгибным напряжениям. Для коробок передач металлорежущих станков наиболее важными критериями работоспособности являются выносливость по напряжениям изгиба и выносливость поверхностных слоев по контактным напряжениям. По результатам расчета должны выполняться условия: [S]и > Sи [S]к > Sк. Исходные данные вносятся с дисплея в режиме “Проверочный расчет зубчатых колес”. Полученные значения представлены в приложении Б. Обозначения в таблице следующие: V -max - максимальная скорость на шестерне; S-из 1 - напряжения изгиба на шестерне; S-из2 - напряжение изгиба на колесе; S-кон - контактные напряжения; [S]и1- допустимые напряжения изгиба на шестерне; [S]и2 - допустимые напряжения изгиба на колесе; [S]к1- допустимые контактные напряжения на шестерне; [S]к2 - допустимые контактные напряжения на колесе. ДД 1, ДД2 - делительные диаметры шестерни и колеса; ДО1, ДО2 - начальные диаметры шестерни и колеса; ДЕ1, ДЕ2 - диаметры выступов шестерни и колеса; Дl1, ДI2 - диаметры впадин шестерни и колеса; FI1, FI2 - углы начальных конусов шестерни и колеса; ALF1, ALF2 - углы наружных конусов шестерни и колеса. --------------------------------------------------- : ПOBEPOЧHЫЙ PACЧET ЗУБЧATЫX KOЛEC: --------------------------------------------------- : HAИMEHOBAHИE: PAЗMEPH.:::: --------------------------------------------------- : HOMEP ПAPЫ:: 1: 2: 3: --------------------------------------------------- : УГOЛ HAKЛOHA: ГPAДУCЫ:.0:.0:.0: : MOДУЛЬ: MM: 5.0: 5.0: 6.0: : Z1:: 18.: 60.: 30.: : Z2:: 72.: 30.: 30.: : B1: MM: 45.: 45.: 60.: : B2: MM: 45.: 45.: 60.: : BK: MM: 45.: 45.: 60.: : N-PACЧ.: 1/C: 34.0: 34.0: 9.0: : N-MAX: 1/C: 290.0: 290.0: 557.0: : M-PACЧ.: H.M: 236.0: 236.0: 885.0: : T: ЧAC: 5000.: 5000.: 5000.: : EPS1::.000:.000:.000: : EPS2::.000:.000:.000: : K-ПEP.ИЗГ.:: 1.10: 1.10: 1.10: : K-HEP.ИЗГ.:: 1.10: 1.10: 1.10: : K-ПEP.KOH.:: 1.05: 1.05: 1.05: : ГAMMA: PAД.:.00000:.00000:.00000: : 1 ПPИЗHAK:: 2073.: 2073.: 2073.: : 2 ПPИЗHAK:: 144.: 144.: 133.: --------------------------------------------------- : PEЗУЛЬTATЫ PACЧETA. : V-MAX: M-CEK: 13.05: 43.51: 50.14: : S-ИЗ1: MПA: 88.1: 39.6: 86.2: : S-ИЗ2: MПA: 53.6: 36.7: 70.3: : S-KOH: MПA: 652.9: 373.9: 688.9: : [S]И1: MПA: 242.1: 242.1: 178.4: : [S]И2: MПA: 242.1: 242.1: 178.4: : [S]K1: MПA: 1037.0: 1037.0: 1294.1: : [S]K2: MПA: 1306.5: 1024.1: 1294.1: : ЦИЛИHДPИЧECKAЯ::::: : DD1: MM: 90.0: 300.0: 180.0: : DD2: MM: 360.0: 150.0: 180.0: : DO1: MM: 84.6: 281.9: 169.1: : DO2: MM: 338.3: 141.0: 169.1: : DE1: MM: 100.0: 310.0: 192.0: : DE2: MM: 370.0: 160.0: 192.0: : DI1: MM: 77.5: 287.5: 165.0: : DI2: MM: 347.5: 137.5: 165.0: --------------------------------------------------- : MATEPИAЛ Z1:: 40X-TBЧ: 40X-TBЧ: 40X-TBЧ: : MATEPИAЛ Z2:: 40X-TBЧ: 40X-TBЧ: 40X-TBЧ: --------------------------------------------------- 5.3 Предварительный расчет валов
Диаметр валов рассчитываем по формуле:
где P – мощность на валу;
5.4 Проверочный расчет двухопорных валов
Расчет выполняется на прочность и жесткость с учетом податливости опор. При этом учитывается тип зубчатой передачи, передающей крутящий момент, расчетная схема вала, материал вала. Полученные значения представлены в приложении В, Г, где А2, 4-осевые усилия на шестернях; R1, 3-суммарные реакции в опорах в плоскости, перпендикулярной оси вала; QР2, 4, QТ2, 4-углы поворота вала под зубчатыми колесами в следствии деформации опор в плоскости действия окружной и радиальной силы; FP2.4, FT2.4- прогибы вала под зубчатыми колесами соответственно в плоскости действия окружной и радиальной силы; Fкр- угол закручивания вала; FВ2, 4- угол поворота зубчатого колеса, вызванный прогибом вала; FП- угол закручивания вала с учетом его прогибов под зубчатыми колесами; S2.3- расчетные напряжения в опасных сечениях вала; N2, 3- коэффициенты запаса прочности вала в опасных сечениях;
----------------------------------------------------------------------- : PACЧET ДBУXOПOPHOГO BAЛA: : ИCXOДHЫE ДAHHЫE: ----------------------------------------------------------------------- : MKP2: H.M: 235.0:: MKP4: H.M: 235.0:: ДHO2: MM: 318.00: :::::::::::: : ДHO4: MM: 90.00:: ДHO2': MM:.00:: ДHO4': MM:.00: :::::::::::: : TG2: -:.00:: TG4: -:.48:: KS2: -: 1.60: :::::::::::: : KS3: -: 1.60:: KT2: -: 2.45:: KT3: -: 2.45: :::::::::::: : N: OБ/MИH 35.00:: L1: MM: 70.00:: L2: MM: 250.00: :::::::::::: : L3: MM: -70.00:: DH1: MM: 45.00:: DH2: MM: 45.00: :::::::::::: : DH3: MM: 45.00:: DBH1: MM:.00:: DBH2: MM:.00: :::::::::::: : DBH3: MM:.00:: SS: MПA: 400.00:: S-150: MПA: 250.00: :::::::::::: : K1': MM/H:.0000000:: K1'': MM/H:.0000000:: K3': MM/H:.0000000: :::::::::::: : K3'': MM/H:.0000000:: B2: ГPAД:.00:: B4: ГPAД:.00: :::::::::::: : Ф2: ГPAД: 90.00:: Ф4: ГPAД: -90.00::::: ----------------------------------------------------------------------- : PEЗУЛЬTATЫ PACЧETA ----------------------------------------------------------------------- : A2: H:.00:: A4: H:.00:: R1: H: 6888.52: :::::::::::: : R3: H: 3703.61:: Q2P: PAД: -.002475:: Q2T: PAД:.001049: :::::::::::: : Q4P: PAД:.000231:: Q4T: PAД: -.000058:: F2P: MM:.056058: :::::::::::: : F2T: MM: -.104182:: F4P: MM: -.050740:: F4T: MM:.007745: :::::::::::: : FKP: PAД:.003128:: FB2: PAД:.004206:: FB4: PAД:.000399: :::::::::::: : FП: PAД:.007733:: S2: MПA: 244.33:: N2: -: 4.00: :::::::::::: : S3: MПA: 61.54:: N3: -: 4.78::: ---------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------- : PACЧET ДBУXOПOPHOГO BAЛA: : ИCXOДHЫE ДAHHЫE: ----------------------------------------------------------------------- : MKP2: H.M: 885.0:: MKP4: H.M: 885.0:: ДHO2: MM: 360.00: :::::::::::: : ДHO4: MM: 180.00:: ДHO2': MM:.00:: ДHO4': MM:.00: :::::::::::: : TG2: -:.48:: TG4: -:.48:: KS2: -: 1.60: :::::::::::: : KS3: -: 1.60:: KT2: -: 2.45:: KT3: -: 2.45: :::::::::::: : N: OБ/MИH 90.00:: L1: MM: -150.00:: L2: MM: -70.00: :::::::::::: : L3: MM: 250.00:: DH1: MM: 46.00:: DH2: MM: 46.00: :::::::::::: : DH3: MM: 46.00:: DBH1: MM:.00:: DBH2: MM:.00: :::::::::::: : DBH3: MM:.00:: SS: MПA: 400.00:: S-150: MПA: 250.00: :::::::::::: : K1': MM/H:.0000000:: K1'': MM/H:.0000000:: K3': MM/H:.0000000: :::::::::::: : K3'': MM/H:.0000000:: B2: ГPAД:.00:: B4: ГPAД:.00: :::::::::::: : Ф2: ГPAД: 90.00:: Ф4: ГPAД: -90.00::::: ----------------------------------------------------------------------- : PEЗУЛЬTATЫ PACЧETA -----------------------------------------------------------------------
: A2: H:.00:: A4: H:.00:: R1: H: 3175.83: :::::::::::: : R3: H: 1890.:: Q2P: PAД:.000031:: Q2T: PAД: -.000034: :::::::::::: : Q4P: PAД: -.000080:: Q4T: PAД:.000077:: F2P: MM:.012064: :::::::::::: : F2T: MM: -.009579:: F4P: MM:.004748:: F4T: MM: -.005163: :::::::::::: : FKP: PAД:.0000302:: FB2: PAД:.000397:: FB4: PAД: -.000021: :::::::::::: : FП: PAД:.008567:: S2: MПA: 79.41:: N2: -: 8.46: :::::::::::: : S3: MПA: 85.45:: N3: -: 3.44::::: ------------------------------------------------------------------------
Полученные данные проверяем по следующим условиям:
где m – модуль зубчатых колес, расположенных на валу.
Для входного вала:
Условие выполняется. Аналогичным образом выполняется расчет и проверка выходного вала:
Условия выполнены, значит, проверочный расчет выполнен верно.
5.5 Проверочный расчет подшипников Проверочный расчет подшипников качения может производиться по динамической или статической грузоподъемности. При этом определяются номинальная долговечность и деформация в подшипнике. В качестве проверяемых выбраны подшипники, расположенный на тех же валах, которые рассчитывались в п.3.4. Выбираем на первом и втором валу шариковые радиальные однорядные подшипники № 306 по ГОСТ 8338-75. Выбираем на третьем валу шариковые радиальные однорядные подшипники № 308 по ГОСТ 8338-75.
ПOBEPOЧHЫЙ PACЧET ПOДШИПHИKOB KAЧEHИЯ ИCXOДHЫE ДAHHЫE ------------------------------------------------- : HOMEP ПOДШ.: N: 306.: 306.: 308.: 308.: : ПO ГOCT:::::: ::: : PAДИAЛ.HAГP: FR: 200.000: 189.090:.000:.000: : (KГ):::::: ::: : OCEBAЯ CИЛA: A:.000:.000:.000:.000: : (KГ):::::: ::: : ЧACTOTA: H: 800.000: 800.000: 320.000: 320.000: : BPAЩEHИЯ:::::: : (OБ/MИH.):::::: ::: : KOЭФ.БEЗOП.: KБ: 1.200: 1.200: 1.200: 1.200: ::: : KOЭФ.BPAЩ.: V: 1.000: 1.000: 1.000: 1.000: ::: : KOЭФ.MOЩH.: KN: 1.000: 1.000: 1.000: 1.000: ::: : HOMEP CXEMЫ: NCX: 1.: 1.: 1.: 1.: ::: : HOMEP KOЛOH: NKCП: 2.: 1.: 4.: 3.: : C COПP.ПOДШ:::::: ---------------------------------------------------------
PEЗУЛЬTATЫ PACЧETA --------------------------------------------------------- : PACЧET.ДOЛ-: LH: 4208.: 27075.: 248536.: 1174150.: : ГOBEЧHOCTЬ:::::: : (ЧAC):::::: ::: : ДOПУCKAEMAЯ: NPEC: 6300.: 6300.: 5000.: 5000.: : ЧACTOTA:::::: : BPAЩEHИЯ:::::: : (OБ/MИH):::::: ::: : ДEФOPMAЦИЯ: D:.06750:.04174:.03287:.02239: : (MM):::::: ::: : ДOП.CTATИЧ.: C0: 3630.: 3630.: 4940.: 4940.: : ГPУЗOПOД.:::::: : (KГ):::::: ::: : PACЧ.CTATИЧ: P0:.000:.000:.000:.000: : HAГPУЗKA:::::: : (KГ):::::: ---------------------------------------------------------
5.6 Расчет поликлиноременной передачи Исходные данные выбираем из результатов кинематического расчета с учетом данных задания на проектирование: 1 Выбираем для передачи ремень сечением М с базовой длиной 2 Назначаем диаметр меньшего шкива:
3 Диаметр большего шкива:
где Назначаем 4 Назначаем ориентировочное межосевое расстояния передачи
5 Рассчитаем ориентировочную длину ремня Принимается 6 Действительное межосевое расстояние где
Пределы регулирования:
7 Угол охвата ремнем меньшего шкива:
|