Проектирование привода главного движения резания для вертикально-фрезерного станка
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Задание
Спроектировать привод главного движения от электродвигателя до рабочего органа вертикально-фрезерного станка.
Дано:
Максимальный диаметр фрезы dmax=175мм
Материал заготовки - Чугун
Инструментальный материал - ВК-6
Скорость резания максимальная vmax=110 м/мин
Скорость резания минимальная vmin=20 м/мин
Характеристика поверхности- Плоскость.
Введение
Общие сведения о вертикально-фрезерных станках
Назначение и типы фрезерных станков
Для фрезерных станков характерны исполнительное движение формообразования, состоящее из непрерывного вращательного движения инструмента, определяющего скорость резания, и прямолинейного, кругового или винтового движения подачи. При этом движение подачи сообщается заготовке, реже, инструменту.
На фрезерных станках обрабатывают плоскости, фасонные поверхности, поверхности вращения, наружные и внутренние резьбы, винтовые поверхности различного профиля и др.
Фрезерные станки можно разбить по назначению на следующие основные группы: станки общего назначения; специализированные и специальные. Последние предназначены для выполнения одной или нескольких определённых фрезерных операций на конкретных деталях и применяются в условиях массового и крупносерийного производства.
$ Вертикально-фрезерные станки
Отличительная особенность станков этого типа - вертикальное положение оси шпиндельного вала (относительно плоскости стола) и наличие подвижной консоли, на которой расположены салазки и стол. Стол, на котором закрепляют обрабатываемую заготовку, имеет продольное перемещение по направляющим салазок. Салазки перемещаются вместе со столом в поперечном направлении по направляющим консоли, которая, в свою очередь, перемещается по направляющим станины. Заготовка может таким образом перемещаться в трёх взаимно перпендикулярных направлениях. Коробка подач смонтирована в консоли.
Обработка деталей на станке в основном производится торцовыми, хвостовыми, пальцевыми фрезами и фрезерными головками в условиях индивидуального и серийного производства.
Инструмент устанавливают либо на оправках с коническим хвостовиком, закрепляемом в шпинделе, либо в цанговых патронах. На вертикально-фрезерных станках выполняется встречное фрезерование, при наличии устройства, компенсирующего зазор между винтом и гайкой механизма продольной подачи, возможно и попутное фрезерование.
Движения в вертикально-фрезерном станке
Движение резания - вращательное движение шпиндельного вала с фрезой. Движения подач - прямолинейные поступательные перемещения стола в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Вспомогательными движениями являются все указанные перемещения стола, выполняемые на быстром ходу или вручную, ручное перемещение шпиндельной гильзы вдоль оси шпинделя поворот шпиндельной головки.
Раiет
1.Определяем предельные частоты вращения шпинделя nmax и nmin
vmax и vmin - предельные скорости резания (м/мин )
vmax = 110 м/мин и vmin = 20 м/мин
dmax и dmin - предельные диаметры обработки, мм.
При чем принимаем отношение диаметров равное 4.
= dmax / dmin ? 4
Следовательно в целях экономичности использования станков принимаем значения диаметров
dmax = 175мм и dmin = dmax / 4 = 175 / 4 = 37,5 мм
Расiитываем частоты вращения шпинделя:
Из ряда предпочтительных чисел принимаем значения
nmax = 1400 об/мин и nmin = 63 об/мин
Находим диапазон регулирования:
Отсюда следует, что диапазон регулирования частот вращения шпинделя зависит только от отношения предельных скоростей и предельных диаметров обработки.
Зная диапазон регулирования частот вращения шпинделя Rn и задаваясь значением ?, можно определить число ступеней частот вращения шпинделя.
где ? выбираем 1,58 - рекомендуемое значение.
округляем до большего целого значения, принимаем значение
z = 8
Число ступеней расписываем в структурную форму:
z = 2(1)*2(2)*2(4) = 8
Для выбора промежуточных частот вращения шпинделя должны быть известны предельные частоты вращения шпинделя nmax и nmin, число ступеней скорости z и знаменатель ряда ?.
= nmin * ?N-1= nmin = 63 об/мин2 = nmin * ?2-1 = 63*1.581 = 100 об/мин
n3 = nmin * ?3-1 = 63*1.582 = 150 об/мин
n4 = nmin * ?4-1 = 63*1.583 = 250 об/мин
n5 = nmin * ?5-1 = 63*1.584 = 400 об/мин
n6 = nmin * ?6-1 = 63*1.585 = 620 об/мин
n7 = nmin * ?7-1 = 63*1.586 = 980 об/мин
n8 = nmin * ?8-1 = 63*1.587 = 1500 об/мин
Выбор электродвигателя
Правильный выбор электродвигателя, особенно по мощности, правильная его установка имеют важное значение для нормальной работы станка. Если мощность электродвигателя занижена, то возможности станка не будут полностью использованы, возможны значительное сокращение срока службы и аварии электродвигателя. Завышение мощности ведет к систематической перегрузке электродвигателя и соответственно к понижению его КПД.
Необходимая скорость резания получается с помощью электродвигателя и соответствующих механических передач.
При больших частотах вращения шпинделя, электродвигатель соединяют непосредственно со шпинделем станка. При низких частотах вращения шпинделя часто нецелесообразно применять электродвигатель с пониженной максимальной частотой вращения, так как возрастает масса, размеры электродвигателя. В таких случаях целесообразно применять электродвигатель с относите