Разработка привода главного движения токарно-карусельного станка 1512Ф3 с ЧПУ

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида А1 токарно-карусельного одностоечного станка с ЧПУ, графиком частот вращения и техническими характеристиками:

• Габариты станка (длина ширина высота), мм 2880х3220х4980
• Вес станка, кг 15000
• Наибольший диаметр устанавливаемого изделия, мм 1250
• Диаметр планшайбы, мм 1120
• Наибольшая высота устанавливаемого изделия, мм 1000
• Наибольшая масса обрабатываемой заготовки, кг 4000
• Наибольшее перемещение, мм:

- вертикальное                                                                       700

- горизонтальное                                                                   775

• Частота вращения планшайбы, об/мин бесступенчатое
• Регулирование подач суппорта бесступенчатое
• Количество позиций револьверной головки 5

2. Сборочный чертеж А1 коробки скоростей в развертке с техническими требованиями:

• Степень точности зубчатых колёс 7-Х.
• Не параллельность валов не более 0,02 мм.
• При сборке обеспечить осевой зазор в подшипниках промежуточных валов, не менее 0,03мм.
• При обкатке под нагрузкой, уровень шума не должен превышать 70 Дцб.
• Температура картерного масла не выше 60 С.

3. Свертка коробки скоростей А1 токарно-карусельного одностоечного станка с ЧПУ с межосевыми размерами валов.

Дополнительные материалы:

В пояснительной записке из 38 листов описан привод главного движения токарно-карусельного станка мод. 1512Ф3. Он предназначен для обработки изделий из черных и цветных металлов, обтачивания и растачивания поверхностей деталей с прямолинейными и криволинейными образующими, протачивания торцевых поверхностей, прорезания кольцевых канавок, сверления, зенкерования и развертывания центральных отверстий, нарезания резьб резцами.
Станок оснащен устройством ЧПУ типа Н55-2, осуществляющим автоматическое управление верхним револьверным суппортом и приводом главного движения по заданной программе, вводимой с перфоленты. Разработана кинематическая схема привода и график частота вращения привода главного движения. Рассмотрены и проанализированы два различных варианта структурных сеток.  Выполнены проектные расчеты зубчатых колес, валов и ременной передачи. Разработана компоновочная схема коробки скоростей, выбраны подшипники, определены конструктивные элементы отдельных деталей.

• Расчет и анализ режимов резания.

Расчет мощности двигателя привода главного движения.

Назначается электродвигатель постоянного тока 4ПФ180S с техническими        характеристиками :

• мощность 30 кВт;
• номинальная частота вращения - 875 об/мин;
• максимальная частота вращения - 3000 об/мин;
• напряжение – 220 В;
• номинальный момент – 327 Н∙м;
• КПД – 82,4%.

Применение данного привода позволяет бесступенчато регулировать частоту вращения планшайбы, повышает производительность станка благодаря точной настройке оптимальной скорости резания и ее регулирования в процессе выполнения цикла обработки.

            Кинематический расчет привода главного движения. Исходные данные для расчета:

• максимальная частота вращения двигателя – 3000 об/мин;
• номинальная частота вращения двигателя – 875 об/мин;
• максимальная частота вращения планшайбы – 224 об/мин;
• минимальная частота вращения планшайбы – 3,35 об/мин.

По результатам расчета получены следующие данные:

• Определение чисел зубьев зубчатой передачи. Выполняется исходя из постоянства межосевого расстояния зубчатой передачи.

• Силовой расчет привода. По номограмме в зависимости от мощности, передаваемой шкивом, равной номинальной мощности двигателя и его частоты вращения, равной частоте вращения двигателя выбирается сечение клинового ремня.

Расчет геометрии цилиндрических зубчатых передач между валами произведен по ГОСТ 16532-70 и представлен в таблице в пояснительной записке.

• Расчет диаметра валов. Произведен с учетом крутящего момента и условно допускаемого напряжения при кручении. Для приводов с бесступенчатым регулированием расчеты ведутся по расчетной цепи, связывающей расчетную частоту вращения планшайбы с номинальной частотой вращения электродвигателя.

           Расчет диаметров валов сведен в таблицу

• Проектировочный расчет вала. Расчет проводится для одного пятого вала, т.к. на пятом валу возникает наибольший крутящий момент.

• Расчет подшипников качения. Исходные данные: внутренний диаметр -130 мм; наружный диаметр - 230 мм; ширина 40 мм; динамическая грузоподъемность 120 кН; статическая грузоподъемность 112 кН

Выбраны подшипники со следующими параметрами.

Для удобства дистанционного и автоматического управления, возможности точного регулирования передаваемого момента назначены электромагнитные муфты контактного исполнения Э1М…2 по ГОСТ 21573-76.

Муфты назначены  по крутящему моменту вала.

Станок имеет централизованную систему смазки. Резервуаром для масла служит нижняя внутренняя полость станины. Из резервуара масло шестеренным насосом подается через фильтры по маслопроводу в коробку скоростей, через маслораспределитель в стол и под круговые направляющие планшайбы.

Для обеспечения температуры масла в коробке скоростей не более 60º и в связи с большими окружными скоростями зубчатых колёс выбрано масло с низкой вязкостью.
Применение данного привода позволяет бесступенчато регулировать частоту вращения планшайбы, повышает производительность станка благодаря точной настройке оптимальной скорости резания и ее регулирования в процессе выполнения цикла обработки.

В программе: Компас 3D v, Autocad