Модернизация привода главного движения на базе станка 2Н135
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Модернизация привода главного движения на базе станка 2Н135
Введение
Современные металлорежущие станки - это весьма развитые машины, включающие большое число механизмов и использующие механические, электрические, гидравлические и другие методы осуществления движений и управления циклом.
Высокую производительность современные станки обеспечивают за счет быстроходности, мощности и широкой автоматизации. В современных тяжелых станках мощность только главного электродвигателя достигает 150 кВт, а всего на одном станке иногда устанавливают несколько десятков электродвигателей. Вес уникальных станков достигает нескольких тысяч тонн.
При конструктивном оформлении для придания станку требуемых качеств и функций используют разнообразные механизмы с применением гидравлики, электрики, пневматики; применяют также детали сложных конструктивных форм с высокими требованиями к их качественным показателям, внедряют прогрессивные принципы проектирования (агрегатирование, унификация); изыскивают наиболее рациональные компоновки станков, разрабатывают новые системы управления циклом.
Наряду с развитием и совершенствованием существующих методов обработки за последние годы появились станки на базе принципиально новых технологических процессов. К таким процессам относят электроэрозионную обработку, электрохимические методы обработки, обработку сфокусированным лучом высокой энергии, обработку тонкой струей жидкости под высоким давлением, ультразвуковой метод и другие методы.
Таким образом, станки, которые называют металлорежущими, включают более широкую группу машин-орудий, обрабатывающих не только металлы, но и другие материалы различными методами.
Для выполнения таких разнообразных технологических задач с высокими требованиями к качеству продукции и производительности процесса обработки при конструировании станков необходимо использовать новейшие достижения инженерной мысли.
Описание разрабатываемой конструкции и кинематической схемы
В качестве базового задания по курсовой работе определен вертикально-сверлильный станок модели 2Н135.
Станок с ручным управлением с откидным подъёмным столом и обработанной фундаментной плитой, предназначен для выполнения операций сверления, зенкерования, зенкования, развёртывания и резьбонарезания в различных материалах. Позволяет использовать различные приспособления и инструменты, расширяющие его технологические возможности. Вертикально-сверлильный станок 2Н135 может использоваться в мелкосерийном производстве, на малых предприятиях, в ремонтных мастерских.
Таблица. Техническая характеристика (основные параметры и размеры согласно ГОСТ 1222-71):
ХарактеристикаКласс точности (по ГОСТ 8-82)ННаибольший диаметр сверления в стали 45 ГОСТ 1050- 74, мм35Размеры конуса шпинделя по СТ СЭВ 147-75Морзе 4Расстояние оси шпинделя до направляющих колонны, мм300Наибольший ход шпинделя, мм250Расстояние от торца шпинделя до стола, мм30-750Расстояние от торца шпинделя до плиты, мм700-1120Наибольшие перемещение сверлильной головки, мм170Перемещение шпинделя за один оборот штурвала, мм122, 46Рабочая поверхность стола, мм450х500Наибольший ход стола, мм300Количество скоростей шпинделя12Пределы чисел оборотов шпинделя, об/мин31,5-1400Количество подач9Пределы подач, мм/об0,1-1,6Мощность электродвигателя главного движения, кВт4,0Габарит станка:, мм1030х835х2535Масса станка, кг1200
Расчет режимов резания
Согласно паспорту станка модели 2Н135 наибольший диаметр сверления на станке - 35 мм. В качестве обрабатываемого материала принимаем сталь ШХ15 с твёрдостью 179 - 207 НВ, =730 МПа.
Определяем скорость резания для сверления:
(1)
=•• , (2)
где - коэффициент на обрабатываемый материал;
- коэффициент на инструментальный материал, =1,15;
- коэффициент, учитывающий глубину сверления =0,6.
= .,
=1, = 0,9
= 1•= 1
=1•1,15•0,6 = 0,7.
= 9,8; q = 0,4; y = 0,5; m = 0,2; T =35 мин; s = 0,58 об/мин.
=
Определим крутящий момент:
=10••••, (4)
, (5)
n = 0,75;
= 0,98.
= 0,0345; q = 2,0; y = 0,8.
== 267,9 Н•м
Определим эффективную мощность:
, (6)
где n - частота вращения шпинделя
= (7)
Принимаем = 160, тогда
кВт.
Мощность электродвигателя Nэ, кВт:
,
где h-КПД станка;
. (9)
где h1 - муфты, h1=0,98;
h2 - КПД пары подшипников качения, h1=0,995;
h3 - КПД прямозубых цилиндрических колес, h2=0,96;
.
кВт.
Принимаем асинхронный электродвигатель AИP100L2.
Nдв=5,5 кВт;
nдв=2850 мин-1.
Кинематический расчет коробки скоростей
Исходные данные:
Число ступеней Z=18;
Минимальная частота вращения nmin= 160 мин -1;
Знаменатель геометрического ряда ?=1,26.
Строим структурную формулу в развернутом виде:
(10)
где Pa… Pm - число передач частот вращения в групповой передаче;
х1...хn - характеристики соответствующих групповых передач.
Формула структуры
.
Строим структурную сетку.
Рисунок 1 - Структурная сетка привода
Исходя из nmin=160 мин-1 и знаменателя геометрического ряда j=1,26, определим частоты вращения шпинделя для каждой ступени регулирования по формуле:
(11)
,