Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 38 листах.
Проведен анализ существующих конструкций продольно-фрезерных станков с последующим выбором станка-прототипа. Рассмотрены типы станков для обработки заготовок из стали, чугуна и цветных металлов, имеющих наибольший размер обрабатываемой поверхности 180х500 мм с помощью инструмента с пластинами из твердого сплава и быстрорежущего материала: 6610, 6М10. Выбран станок 6М10.
Выполнено обоснование технической характеристики станка. Агрегат предназначен для обработки небольших деталей из стали, чугуна и цветных металлов путем фрезерования. Для этого используются различные виды фрез - цилиндрические, дисковые, фасонные, угловые, модульные и торцевые. Применяется как встречное, так и попутное фрезерование. Посредством делительной головки проводится обработка прямозубых шестерен, реек и канавок.
Произведен выбор и расчет режимов резания с вычислением значений глубины и скорости резания, подачи, частоты вращения шпинделя. Определен диапазон регулирования скоростей, мощность привода, сила резания. Выбран асинхронный электродвигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором 4А132М4У3.
В ходе кинематического расчета станка описано построение структурной сетки, разработана его кинематическая схема. Построен график частот вращения шпинделя и определены передаточные отношения с подбором зубчатых колес.
Приведен силовой расчет элементов коробки скоростей. Определены параметры:
№ вала |
Мощность, Вт |
Частота вращения, мин-1 |
Угловая скорость, с-1 |
Крутящий момент, Нм |
Вал (0) электродвигателя |
11000 |
1400 |
146,6 |
75,0 |
I |
10458 |
1250 |
130,9 |
80 |
II |
10250 |
800 |
82,8 |
124 |
III |
10046 |
500 |
52,4 |
192 |
IV |
9847 |
125 |
13,17 |
747 |
Рассчитаны модули для всех групп зубчатых колес: первая – 2,5 мм, 2-я – 3 мм, 3-я – 4 мм.
Определены геометрические параметры зубчатых колес: диаметры выступов, впадин, делительный, ширина венца. Рассчитано межосевое расстояние и силы в зубчатых зацеплениях.
Проведено конструирование и расчет валов. Материалом для их изготовления служит сталь 45. Определены диаметры валов: 1 – 40 мм, 2 – 46 мм, 3 – 52 мм. В ходе проверочных расчетов определены допустимые напряжения при изгибе и кручении.
В коробке скоростей проектируемого станка в качестве опор валов приняты подшипники нормального класса точности № 407, 308 и 309.
Выполнено проектирование и расчет шпиндельного узла. В качестве опор применены подшипники качения. Выбрана низкоскоростная компоновочная схема узла. Определены значения: диаметр переднего конца 135 мм, между опорами 110 мм, шпинделя под задней опорой 95 мм. Точность вращения шпинделя составляет 0,89 мкм, жесткость 125 кг/мкм. Оценка виброустойчивости проводится по амплитуде волнистости на обработанной поверхности детали после запуска станка в работу.
В проекте выполнена разработка коробки скоростей продольно-фрезерного станка 6М10 с разработкой конструкции шпиндельного узла и расчетами технических параметров.
Спецификация – 4 листа
В программе: Компас 3D v