Реферат: Кинематический анализ и расчет станка 1П 365

РЕФЕРАТ

Пояснительнаязаписка содержит: 5 рис., 4 источника, 22 стр.

РЕЗАНИЕ, СТАНОК, МАТЕРИАЛ,МЕТЧИК, РЕЗЕЦ, КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, ДИАГРАММА.

Цель работы: произвести кинематический анализ и расчётстанка 1П 365, расчёт метчика и расчёт призматического фасонного резца.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.……………………………………………………………….6

1.Расчёт метчика……………………………………………………….7

2.Расчёт фасонного призматического резца………………………...10

3. Кинематический анализ металлорежущего станка……..……....13

1. Вычерчивание кинематической схемыстанка…………………………13

2. Общая характеристикастанка……………………………………………………………13

3. Составление кинематическогоуравнения…………………………………14

4. Построение графика частотоборотов…………………………………………14

5. Анализ картины частотоборотов……………………………………………………15

6. Построение лучевой диаграммыскоростей………………………………17

7. Изучение кинематики механизмовподач……………………………………18

8. Описаниевспомогательных движений и механизмов………20

Заключение…………………………………………………………….21

Список использованных источников……………………………….22

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

В данной работе требуется произвести расчет металлорежущего станка 1П 365, вычертить график частот оборотов и лучевую диаграмму, а также рассчитать инструменты, необходимые для обработки детали, представленной в задании и выполнить рабочие чертежи этих инструментов на листах формата А4 или А3.

<img src="/cache/referats/1014/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1027">
Втулка резьбовая

ВВЕДЕНИЕ

Данная работа выполняется с целью приобретения практическихнавыков по следующим категориям: назначению режимов резания, выбору режущихматериалов, подбору и конструированию высокопроизводительных инструментов,освоение методики анализа кинематики металлорежущих станков и способов ихнастройки, приобретение опыта по работе с техникой и литературой.

Работа выполнена по этапам:

- произведение подбора основных элементоврежущих инструментов,

- выполняются эскизы инструментов и ихрабочие чертежи,

- по нормативам назначаются режимыобработки,

- проводится кинематический анализстанка,

- оформляется пояснительная записка.

РАСЧЁТ МЕТЧИКА

М27 – 8g

1. d2 – диаметр заборной части напереднем торце метчика, он делается меньше внутреннего диаметра резьбы. Дляметчиков диаметром 20 – 39 мм на 0.2 – 0.25 мм (по справочнику).

dнар. = 27 мм; dcр. = 25.051мм; dвн. =23.752мм

d2 = 26.8мм

2. <img src="/cache/referats/1014/image008.gif" v:shapes="_x0000_s1029">
Длинуl1 (Рис. 1) заборной части рекомендуетсявыбирать в зависимости от толщины срезаемой стружки по формуле:

<img src="/cache/referats/1014/image010.jpg" v:shapes="_x0000_s1030">
Основные элементы метчика.

Рисунок1.

где t2 – высота резьбы, z – число перьев метчика,

s — коэффициент, равный отношению толщиныстружки к

<img src="/cache/referats/1014/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1031">
шагу нарезаемой резьбы:

Величинакоэффициентов s приводится в таблицах идля

нашего случая s =0.018.

3. Число перьев у метчиков тоже выбирается по таблице, взависимости от диаметра и назначения метчика и равно:

z = 4.

4. Высоту резьбы можно определить по следующей формуле:

<img src="/cache/referats/1014/image016.gif" v:shapes="_x0000_s1033">
где d0 = 27 – наружний диаметр, d1 = 23.752 – внутренний диаметр.

Следовательно длина l1 заборной части будетравна:

<img src="/cache/referats/1014/image020.gif" v:shapes="_x0000_s1035">
5. Угол наклона заборной части f определяется из формулы:

d0 – наружний диаметр, d2 – диаметр заборной части в переднем торцевом сечении метчика.

По справочным данным выбираем f = 6.

6. Ширина пера f = 0.25d0 для четырёхканавочных метчиков, онаравна f= 6.75.

7. Для четырёхканавочныхметчиков диаметр сердцевины равен D1 = 1.3 +0.45d0 и равен D1 = 13.45 мм.

8. Передний угол g выбирается по таблице, в зависимости отсвойств обрабатываемого материала. Для стали средней твёрдости g = 8…10. Следовотельно g = 10.

9. Главный задний угол a на заборной части принимается потаблице, в зависимости от типа метчика. Метчик ручной по этому a выбираем равным 8. Задний угол накалибрующей части a1 уметчиков со шлифованым профилем делается за счёт уменьшения диаметра резьбы на0.02…0.05 мм.

10. Вечилина затылованияопределяется по формуле:

где d1 – внутренний диаметр резьбы метчика, z –число его перьев, a –задний угол.

Следовательно:

11. Стандартные метчики изготавливаются с прямымиканавками. Специальные метчики для улучшенного отвода стружки иногда снабжаютсявинтовыми канавками.Угол наклона винтовых канавок равен w = 8…15. При сквозных отверстий рекомендуетсялевое направление винтовых канавок.

При нарезании сквозных отверстий лучшего отвода стружкиможно достигнуть и путём создания наклона передней поверхности метчика на егозаборной части под углом

l = 5…10, такая заточкаобеспечивает отвод стружки в направлении подачи метчика.

12. Для снижения величины силы трения между метчиком инарезаемой резьбой калибрующая часть метчика выполняется с обратнойконусностью. Уменьшение диаметра по направлению к хвостовику составляет0.05…0.1 мм на 100 мм длины.

РАСЧЁТ ФАСОННОГОПРИЗМАТИЧЕСКОГО РЕЗЦА

<img src="/cache/referats/1014/image026.gif" v:shapes="_x0000_s1041">
1. На высоте центра Он вращения детали распологается таузловая контурная точка 1 фасонного профиля режущего лезвия, которая лежит нанаименьшем радиусе r1. Расположение остальных узловых точек определяетсяпересечением передней поверхности резца с окружностями детали радиусами r2, r3, r4. (Рис. 2)

Рисунок 2.

2. Для образования задних углов a телопризматического фасонного резца наклоняют так, чтобы прямолинейная образующаяфасонной задней поверхности резца в точке 1 образовала угол a сплоскостью резания в той же точке.

3. Целью коррекционных расчётовпризматических фасонных резцов является вычисление расстояния от прямолинейнойобразующей точки 1 до параллельных ей образующих задней поверхности резца,проведённых через контурные точки 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, т.е. величин Р2, Р3, Р4, Р5, Р6, Р7, Р8.

Из узловых точек опускаем перпендикуляры напрямолинейную образующую узловой точки 1. Получаем ряд прямоугольныхтреугольников. Известные из общей части коррекционного расчёта расстояния: С2-6, С3-7, С4-8 являются гипотенузами.

4. Осевые размеры между узловыми точкамидетали и резца равны. Для нашего случая tмах =8мм, и следовательно по данным из таблицы выбираются конструктивные размерыпризматического резца:(Рис. 3)

В = 14, Н = 75,

Е = 6, А = 20,

F = 10, r = 0.5,

<img src="/cache/referats/1014/image028.gif" v:shapes="_x0000_s1042">
d = 4, M = 24.

Рисунок 3.

5. Построение шаблонов и контршаблонов дляконтроля фасонного профиля призматического резца полностью определяетсякоординатными расстояниями Р2 – Р8. Допуски на точность изготовления заданных чертежом линейныхразмеров фасонного профиля шаблона составляет +,- 0.01мм.

6.Из рекомендации по выбору геометрии лезвия фасонного резца:задний угол a = 10, и в зависимостиот материала заготовки и материала самого резца выбираем g = 20.

7. Далее составляем и решаем следующиеуравнения:

<img src="/cache/referats/1014/image030.gif" v:shapes="_x0000_s1038">
e = a + g = 10 + 20 = 30

<img src="/cache/referats/1014/image034.gif" v:shapes="_x0000_s1040">
8. После находим Рi изуравнений:

КИНЕМАТИЧЕСКИЙАНАЛИЗ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО СТАНКА 1П 365.

Кинематический анализ включает следующие этапы:

1. Вычерчиваниекинематической схемы станка.

2. Общаяхарактеристика станка.

3. Составлениекинематического уравнения.

4. Построениеграфика частот оборотов.

5. Анализкартины частот оборотов.

6. Построениелучевой диаграммы скоростей.

7. Изучениекинематики механизмов подач.

8. Описаниевспомогательных движений и механизмов.

1. Кинематическая схема станка 1П 365. (Прилож. 3)

Номера валовобозначаются римскими цифрами, числа зубцов шестерён и колёс – арабскими.

Основными узлами станка являются:

Станина – 1.

Коробка подач –2.

Передняя бабкас коробкой скоростей – 3.

Шпиндель – 4.

Боковой суппорт– 5.

Продольныйсуппорт с револьверной головкой – 6.

Барабан упоров– 7.

Фартукипродольного и бокового суппортов – 8, 9.

2. Общая характеристика станка.

Токарно-револьверныйстанок 1П 365 предназначен для обработки деталей из штучных заготовок диаметромдо 500 мм и из прутка диаметром до 80 мм. Изготовление деталей связано свыполнением ряда последовательных переходов: обтачивания, сверления,растачивания, развёртывания, отрезки и др. – в условиях серийного производства.Основные узлы станка приведены в Приложении 3.

Принцип работыи движения в станке: обрабатываемая деталь закрепляется в обычномсамоцентрирующем или пневматическом патроне, установленном на шпинделе станка.В процессе обработки деталь вращается (главное движение). Весь необходимый дляданной операции комплект режущих инструментов устанавливается вшестипозиционной револьверной головке продольного суппорта и четырёхпозиционномрезцедержателе бокового суппорта. Инструменты совершают движения подачи в продольномили поперечном направлениях. Обработка может производиться от обоих суппортоводновременно с заданными подачами. Ограничение движения суппортов иавтоматическое выключение подач осуществляются регулируемыми упорами набарабане упоров.

3. Кинематическое уравнение.

<img src="/cache/referats/1014/image040.gif" v:shapes="_x0000_s1043"> <img src="/cache/referats/1014/image041.jpg" v:shapes="_x0000_s1044"> <img src="/cache/referats/1014/image042.gif" v:shapes="_x0000_s1045"> <img src="/cache/referats/1014/image041.jpg" v:shapes="_x0000_s1046"> <img src="/cache/referats/1014/image043.gif" v:shapes="_x0000_s1047"> <img src="/cache/referats/1014/image041.jpg" v:shapes="_x0000_s1048"> <img src="/cache/referats/1014/image044.gif" v:shapes="_x0000_s1049"> <img src="/cache/referats/1014/image041.jpg" v:shapes="_x0000_s1050">
Составляем кинематическое уравнение цепи главногодвижения в развёрнутом виде и определяем теоретическое число ступенейрегулирования z.

Теоретическое число ступеней на шпинделе:

4. <img src="/cache/referats/1014/image046.gif" v:shapes="_x0000_s1051">
Частотаоборотов.

<img src="/cache/referats/1014/image048.gif" v:shapes="_x0000_s1052">
Проводятсявертикальные линии валов 0, I, II,… наравном расстоянии друг от друга. Последний вал обычно является шпинделем станка(Рис. 4).

Рисунок4.

На нулевой вал (вал электродвигателя) наноситсялогарифмическая шкала частот оборотов в интервале, охватывающем минимальные имаксимальные частоты оборотов, которые могут иметь место на валах коробкискоростей. Обычно ориентируются по наименьшим и наибольшим оборотам шпинделя иоборотам вала электродвигателя. Масштаб шкалы выбирается таким, чтобы графикоборотов удобно разместился на выбранном формате листа и был чётким. На шкаленаносим числа частот.

5. Анализкартины частот оборотов.

<img src="/cache/referats/1014/image050.gif" v:shapes="_x0000_s1053">
Поточкам на последнем валу (шпинделе) определяется фактическое число ступенейчастот оборотов Zф, приэтом точки совпадающие (линии передач на валу сходятся в одну точку) и оченьблизко расположенные принимаются за одну, следовательно,

<img src="/cache/referats/1014/image052.gif" v:shapes="_x0000_s1054">
Пофактическим nмах и nмin на шпинделе и фактическому числуступеней определяется знаменатель геометрического ряда:

<img src="/cache/referats/1014/image054.gif" v:shapes="_x0000_s1055">
Длянашего случая:

Принимаем стандартное значение f = 1.41,тогда теоретический ряд будет: 33, 47, 66, 186, 262, 370, 522, 735, 1040, 1470.

Далее определяем допустимое отклонение по формуле:

<img src="/cache/referats/1014/image058.gif" v:shapes="_x0000_s1057">
Ибудет равно:

<img src="/cache/referats/1014/image060.gif" v:shapes="_x0000_s1058">
Расчитанныйряд сопоставляем с фактическим (на схеме частот оборотов). Определяютсянаиболее значительные отклонения частот фактического ряда от теоретического:

<img src="/cache/referats/1014/image062.gif" v:shapes="_x0000_s1059">
Внашем примере наибольшее отклонение наблюдаем на последней ступени, длякоторой:

Таким образом, отклонения фактического ряда оттеоретического находятся в допустимых пределах.

Определяем вид структуры коробки скоростей – множительнаяили сложенная.

Для множительной структуры структурная формула имеет вид:

Где k –число групп передач в коробке скоростей.

Р – общее числопередач в группе

Р1 –основная группа, передаточные отношения кинематических пар в этой группесоставляют ряд со знаменателем f, переключение их последовательноизменяет частоту оборотов на шпинделе – n1, n2, n3, …;

<img src="/cache/referats/1014/image066.gif" v:shapes="_x0000_s1061">
Р2 –первая размножающая группа, переключение передач в этой группе даёт скачкискоростей на ведомом валу группы и шпинделе со знаменатилем:

<img src="/cache/referats/1014/image068.gif" v:shapes="_x0000_s1062">
Р3 – вторая размножающая группа:

Положение каждой группы в формуле определяетсяконструктивным расположением их в коробке скоростей. И для нашего станка имеем:

Следовательно, в данном станке на первом месте стоит втораяразмножающая группа, на втором – основная и на третьем – первая размножающаягруппа.

Сложенная структура представляет собой сумму обычныхмножительных структур и как бы содержит две и более кинематических цепей. Однаструктура – основная, она используется для получения всех скоростей нашпинделе, остальные – дополнительные, они используются для части скоростей.

<img src="/cache/referats/1014/image072.gif" v:shapes="_x0000_s1064">
Длястанка 1П 365 с одинарным перебором:

между валами II – IV структурная формула может бытьзаписана как сложенная:

Сложенные структуры позволяют обеспечивать большие диапазонырегулирования коробок скоростей, при этом все значения передаточных отношенийнаходятся в требуемых пределах. В этих структурах высокие скорости получаются спомощью коротких кинематических цепей, что увеличивает КПД привода.

<img src="/cache/referats/1014/image076.gif" v:shapes="_x0000_s1066">
Определяемнаибольшие и наименьшие передаточные отношения и проверяем выполнениенеравенства:

<img src="/cache/referats/1014/image078.gif" v:shapes="_x0000_s1067">
Длянашей схемы:

т.е. несколько выходит за пределы допустимого.

Итак, коробка скоростей станка 1П 365 имеет сложеннуюструктуру, состоящую из шестиступенчатой основной множотельной структуры иодинарного перебора. Передаточные отношения всех зубчатых пар находятся впределах рекомендуемого интервала, за исключением пары 20/86.

6. Лучеваядиаграмма скоростей.

Лучевая диаграмма скоростей представляет собой графическуюзависимость скорости резания от диаметра заготовки или диаметра инструмента ичастоты оборотов для всех частот станка.

Аналитическая зависимость выражается уравнением:

где v –скорость резания; м/мин

D – диаметр заготовки или инструмента;мм

n – частота вращения шпинделя; об/мин

Лучевая диаграмма скоростей служит для быстрого определения n по заданным v и D.

<img src="/cache/referats/1014/image082.jpg" v:shapes="_x0000_s1088">
Строимдиаграмму в координатных осях с логарифмическими шкалами.

Рисунок5.

7. Кинематикамеханизмов подач.

<img src="/cache/referats/1014/image088.jpg" v:shapes="_x0000_s1070"> <img src="/cache/referats/1014/image089.gif" v:shapes="_x0000_s1069"> <img src="/cache/referats/1014/image090.gif" v:shapes="_x0000_s1071"> <img src="/cache/referats/1014/image091.gif" v:shapes="_x0000_s1072"> <img src="/cache/referats/1014/image092.jpg" v:shapes="_x0000_s1073"> <img src="/cache/referats/1014/image093.gif" v:shapes="_x0000_s1074"> <img src="/cache/referats/1014/image092.jpg" v:shapes="_x0000_s1075"> <img src="/cache/referats/1014/image094.gif" v:shapes="_x0000_s1076"> <img src="/cache/referats/1014/image092.jpg" v:shapes="_x0000_s1077">
Уравнениепродольной подачи бокового суппорта имеет следующий вид:

<img src="/cache/referats/1014/image098.gif" v:shapes="_x0000_s1079">
Структурнуюформулу для коробки подач можно записать:

Далее следует записать аналогичные уравнения для продольнойподачи револьверного суппорта Sпр.р.с.,поперечной подачи бокового суппорта Sпоп.б.с. иускоренных перемещений суппортов.

<img src="/cache/referats/1014/image100.gif" v:shapes="_x0000_s1080">
Дляодной из цепей подач определяются Smax и Smin, диапазон регулирования подачи:

<img src="/cache/referats/1014/image102.gif" v:shapes="_x0000_s1082">
числоступеней подач Zs и знаменатель геометрического ряда подач:

Т.к. в паспорте станка число подач суппортов равно 11, товместо Zs = Z3 = 18принимаем Zs = 11 (7 пар передаточныхотношений совпадают).

<img src="/cache/referats/1014/image108.gif" v:shapes="_x0000_s1084">
Тогда:

<img src="/cache/referats/1014/image110.gif" v:shapes="_x0000_s1085">
Определяемтеоретический ряд подач:

8. Вспомогательныедвижения и механизмы.

<img src="/cache/referats/1014/image114.gif" v:shapes="_x0000_s1087">
Длястанка 1П 365 ускоренная подача суппортов осуществляется от электродвигателя мощностью1 кВт по следующемукинематическому уравнению:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе был произведен кинематический анализ токарно-револьверного станка 1П 365 и построен график частот оборотов шпинделя и лучевая диаграмма. Так же был произведен расчет инструментов: метчика и фасонного призматическогорезца, и вычерчены их рабочие чертежи.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Методическое пособие “Обработка конструкционных материалов, режущие инструменты и станки”. К., КУАИ, 1987.

2. “Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического норматирования работ на металлорежущих станках”, Часть 1. М., Машиностроение, 1974.

3. Петруха П.Г.“Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки”. М., Машиностроение, 1974.

4. Аршинов В.А., Алексеев Г.А.“Резание металлов и режущий инструмент”. М., Машиностроение, 1976.

еще рефераты

Еще работы по технологии

Реферат по технологии

Изготовление конического зубчатого колеса

29 Августа 2013

Реферат по технологии

Производство красителя "Кислотного алого"

29 Августа 2013

Реферат по технологии

Механизм поперечнострогательного станка

26 Июня 2015

Реферат по технологии

Детали машин, червячный редуктор

26 Июня 2015