Содержание

Аннотация 3

В курсовой работе приведены материалы по конструкциям и техническим возможностям токарных многоцелевых станков.Детально изучена конструкция токарно-револьверного станка модели 17А20ПФ40, его кинематика, основные узлы и выполнены патентно-информационные исследования. Выполнены оценка технического уровня станка и анализ основных узлов системы и станка. Приведены графические материалы. 3

ТОКАРНЫе МНОГОЦЕЛЕВые СТАНКи SPINNER 7

9

ТОКАРНЫе МНОГОЦЕЛЕВые СТАНКи BOEHRINGER 11

Обрабатывающие центры deckelmaho 15

3.4 Расчет мощности привода главного движения и выбор двигателя 28

Аннотация

В курсовой работе приведены материалы по конструкциям и техническим возможностям токарных многоцелевых станков.Детально изучена конструкция токарно-револьверного станка модели 17А20ПФ40, его кинематика, основные узлы и выполнены патентно-информационные исследования. Выполнены оценка технического уровня станка и анализ основных узлов системы и станка. Приведены графические материалы.

Иллюстраций 29. Страниц 51. Таблиц 2.

Введение

Изготовление большинства деталей машин, работающих в любой отрасли промышленностиневозможно без применения металлообрабатывающих станков.

Развитиемашиностроения непосредственно связано с совершенствованиемтехнологических машин и в первую очередь станков и станочного оборудования.

В условиях рыночной экономики развитие машиностроения должно осуществляться интенсивными методами, в первую очередь за счёт автоматизации и механизации, использования прогрессивных технологий. Постоянное обновление ассортимента продукции при высокой производительности труда и снижения затрат на производство предусматривается использование станков с ЧПУ, обрабатывающих центров и автоматических линий на их основе.

Современное серийное производство подразумевает использование оборудование, оснащённое системами ЧПУ. Применение числового программного управления не только изменило характер организации производства, но и коренным образом повлияло на конструкцию самих станков. Изменился принцип построения кинематических схем и компоновок станков. Разветвлённые кинематические связи уступили место элементарно простым связям с автономным приводом по каждой из координат перемещения.

Все большее развитие получают станки с программным управлением, в том числе многоцелевые, обеспечивающие высокую мобильность производства, точность и производительность обработки. Автоматика все шире применяется не только для повышения производительности процесса обработки, но и для получения его высоких качественных показателей. Управление от ЭВМ группой станков, возможность оптимизировать процесс обработки и автоматически устанавливать необходимые режимы обработки с учетом изменяющихся условий также характерно для автоматических систем современных станков. Конструкции станков и автоматов постоянно совершенствуются с учетом все возрастающих требований к их техническим характеристикам и, прежде всего, к точности и производительности. При создании новых станков используются достижения станкостроительной промышленности и науки, а также смежных областей техники. Например, на конструкцию станка влияет создание новых типов электродвигателей (высокомоментных, регулируемых), появление новых датчиков (преобразователей) положения, совершенствование электрогидравлической и оптической аппаратуры, создание новых методов управления от специализированных ЭВМ и т. п. Советское станкостроение развивается быстрыми темпами. В решениях партии и правительства по развитию станкостроения особое внимание обращено на опережающее развитие выпуска станков с числовым программным управлением, развитие производства тяжелых и уникальных станков. В десятой пятилетке значительно увеличен выпуск специальных станков, автоматических линий и технологических комплексов, управляемых от ЭВМ. К конструкциям станков предъявляются высокие требования по качеству, производительности, надежности и безопасности в эксплуатации.

С учетом долгосрочных тенденций развития станкостроения определены следующие основные направления развития конструкций металлорежущих станков: повышение производительности станков путем интенсификации режимов обработки и сокращения вспомогательного времени; повышение точности обработки путем расширения номенклатуры прецизионных станков, а также создание новых конструкций, отвечающих требованию отраслей машиностроения, в том числе оснащенных средствами активного контроля; повышение уровня механизации и автоматизации металлорежущих станков за счет существенного расширения в типаже номенклатуры станков-автоматов и полуавтоматов и сокращения номенклатуры станков с ручным управлением; расширение освоения номенклатуры и повышение технического уровня станков с цикловым и числовым программным управлением; создание конструкций станков с ЧПУ на базе широкой унификации и агрегатирования, в том числе многоцелевых станков с автоматической сменой инструмента;создание универсальных станков, оснащенных упрощенными устройствами ЧПУ, позволяющими осуществлять ручной ввод программ, их корректировку на станке и повторное воспроизведение; создание станков с ЧПУ с возможностью оснащения их промышленными манипуляторами, а также пригодных для встройки в автоматизированные участки, управляемые от ЭВМ; расширение технологических возможностей металлорежущих станков за счет комплектации их, необходимой номенклатурой принадлежностей и приспособлений; повышение надежности и долговечности станков за счет совершенствования их конструкций и технологии изготовления, а также широкого применения современных комплектующих изделий и материалов; создание новых специализированных станков, отвечающих требованиям массового и крупносерийного производства. При проектировании новых моделей станков необходимо учитывать повышение технологических возможностей металлорежущего инструмента с применением минералокерамики, твердых сплавов с износостойкими покрытиями, абразивных инструментов из синтетического алмаза, эльбора и др. Решение обширных задач, стоящих перед станкостроением, требует развития науки о станках и подготовки высококвалифицированных специалистов в данной области.

Наука о станках формировалась под воздействием тех требований, которые выдвигала практика, когда необходимо было решить задачи по созданию прецизионных, экономичных, высокопроизводительных станков, автоматических линий и комплексов. Можно указать следующие основные направления, без которых было бы невозможно успешное развитие станкостроения: разработка методов кинематического расчета станков; создание методов оценки и расчета точности станков; исследования в области жесткости станков и их элементов; развитие методов расчета механизмов и деталей станков; разработка теории производительности и автоматизации станков; исследования и разработка научных основ по динамике станков; исследования в области программного (в том числе адаптивного) управления станками; разработка методов расчета станков на надежность, долговечность и износостойкость.

Многоцелевые станки (МЦ) - станки с числовым программным управлением и автоматической сменой инструмента для выполнения нескольких различных видов обработки резанием. Кроме МЦ существуют и другие станки с ЧПУ с автоматической сменой режущих инструментов, которые не называют многоцелевыми.

Многоцелевые станки отличаются особо высокой концентрацией обработки. На них производят черновую, получистовую и чистовую обработку сложных корпусных заготовок, содержащих десятки обрабатываемых поверхностей, выполняют самые разнообразные технологические переходы: фрезерование плоскостей, уступов, канавок, окон, колодцев; сверление, зенкерование, развертывание, растачивание гладких и ступенчатых отверстий; растачивание отверстий инструмента с тонким регулированием на размер; обработку наружных и внутренних поверхностей и др.

Для осуществления этих операций на станке необходимо иметь большой запас металлорежущих инструментов. У станков с ЧПУ и автоматической сменой инструмента запас инструментов создается обычно в револьверных головках. Среди них фрезерные и сверлильные станки, предназначенные для изготовления главным образом таких корпусных и плоских деталей, для обработки которых достаточно иметь пять-десять различных инструментов. Многоцелевые станки имеют инструментальные магазины с запасом в 15-30, а при необходимости в 50-100 и более инструментов.

Еще одна важная особенность большинства многоцелевых станков - наличие стола или делительного приспособления с периодическим или непрерывным (по программе) делением. Это обязательное условие для обработки заготовки с нескольких сторон без переустановки. Станки новых конструкций оснащают дополнительными столами и устройствами для автоматической смены заготовок. Заготовки предварительно закрепляют на приспособлении-спутнике, и вместе с ним они попадают с дополнительного стола на основной. Установку заготовки в спутник и снятие обработанной детали производят во время работы станка. Таким образом, вспомогательное время, затрачиваемое на загрузку станка, сводится к минимуму.

1. Обзор конструкций современных токарных многоцелевых станков.Технические характеристики конструкций токарнЫе многоцелеВые станКи spinner

Рассмотрим токарные многоцелевые станки SPINNER, а в частности станки моделей ТС77 и ТМ.

Рисунок 1 - Общийвид токарного многоцелевого станкаSPINNER ТС77

Основные технические характеристики станка:

Максимальный диаметр обработки – 500 мм

Условный размер переднего конца шпинделя – 8

Мощность привода главного движения – 26 кВт

Максимальная частота вращения шпинделя – 4000 об/мин

Ход суппорта: продольного – 980 мм

поперечного – 360 мм

Скорость быстрых перемещений суппортов – 15000 мм/мин

Максимальный диаметр прутка – 77 мм

Число инструментов в револьверной головке – 12

Точность - ±0,003 мм

Точность при повороте - ±0,002 мм

Объем системы охлаждения – 200 л

Масса – 5000 кг

У всех универсальных станков SPINNER очень жесткая чугунная станина с широкими, упрочненными и шлифованными направляющими скольжения, которые являются гарантией долгого срока службы, стабильности и точности работы оборудования.

Рисунок 2- Общийвид токарного многоцелевого станкаSPINNER ТМ

Основные технические характеристики станка:

Максимальный диаметр обработки – 80 мм

Диаметр переднего конца шпинделя – 110 мм

Мощность привода главного движения – 11 кВт

Максимальная частота вращения шпинделя – 6000 об/мин

Скорость быстрых перемещений – 20000 мм/мин

Максимальный диаметр прутка – 42 мм

Число инструментов в револьверной головке – 24

Точность - ±0,002 мм

Точность при повороте - ±0,001 мм

Углы поворота оси В – 0,0001˚-360˚

Масса – 7500 кг

Модель ТМ – это обсолютно новый тип станков для комплексной обработки при высочайших требованиях к точности и качеству небольших партий деталей.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр ТМ соединяет вместе все возможности 5-ти координатного фрезерного станка и двухшпиндельного токарного центра. Два идентичных шпинделя S1/C1 и S2/C2 расположены друг напротив друга и перемещаются по осям Z1 и Z2. Между двумя шпинделями расположена 24-х позиционная револьверная головка, перемещающаяся по осям X и Y, а также поворачивающаяся под любым углом по оси В. Длагодаря этому возможна комплексная токарная и фрезерная обработка любых объемных геометрий, используя одновременно до пяти осей.

Особенности конструкции:

- жесткая конструкция чугунной станины;

- охладитель масла шпинделей и револьверной головки;

- жесткие роликовые направляющие по осям X/Y/Z1/Z2;

- система ЧПУ Siemens 840D;

- револьверная головка на 24 инструмента.

Особенности обработки:

Вследствии перемещения револьверной головки по осям X,Y и В и перемещения заготовок по осям Z1/C1 и Z2/C2 любой инструмент может быть повернут на любой угол и перемещен в любую точку зоны обработки. Один и тот же инструмент может использоваться для подрезки торца детали в левом шпинделе и для продольного точения в правом шпинделе.

Используя специальное программное обеспечение, возможно одновременно обрабатывать двумя резцами две различные геометрии. Это осуществляется за счет 4-х осевой интерполяции осей Z1/Z2/X и В, используя 2 инструмента и только одну револьверную головку.