В.М. Пачевский В.Н. Старов Л.А. Федотова

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ

СТАНКОВ:

Курсовое проектирование

Учебное пособие

Воронеж 2008

ГОУВПО «Воронежский государственный

технический университет»

В.М. Пачевский В.Н. Старов Л.А. Федотова

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ

СТАНКОВ:

Курсовое проектирование

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

В оронеж 2008

У ДК 621.9.06.002

Пачевский В.М. Расчет и конструирование металлорежущих станков: курсовое проектирование: учеб. пособие / В.М. Пачевский, В.Н. Старов, Л.А. Федотова. Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2008. 186 с.

В учебном пособии изложены общие вопросы по выполнению курсового проекта, даны рекомендации к разработке его отдельных разделов, определен порядок выполнения, приведена рекомендуемая литература. При выполнении курсового проекта студенты получают навыки в использовании технической справочной литературы, приобретают опыт в постановке и решении конструкторских задач.

Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 151000 «Конструкторско-технологическое обеспечение автоматизированных машиностроительных производств», специальности 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы», дисциплине «Расчет и конструирование станков».

Предназначено для студентов всех форм обучения.

Учебное пособие подготовлено в электронном виде текстовом редакторе Word и содержится в файле «Расчет и конструирование станков: курсовое проектирование

Табл. 23. Ил. 59. Библиогр.: 23 назв.

Научный редактор д-р техн. наук, проф. А.Н. Осинцев

Рецензенты: кафедра начертательной геометрии

и графики Воронежского государственного

архитектурно-строительного университета

(зав. кафедрой д-р техн. наук,

проф. Ю.А. Цеханов);

д-р техн. наук, проф. Ю.С. Ткаченко

© Пачевский В.М., Старов В.Н., Федотова Л.А., 2008

© Оформление. ГОУВПО

«Воронежский государственный технический

у ниверситет», 2008

Введение

Настоящее учебное пособие разработано с целью методического обеспечения выполнения курсового проекта по дисциплине «Расчет и конструирование станков».

Назначение учебного пособия – научить студентов правилам практической конструкторской работы с использованием новых технических решений принятых по результатам патентных исследований, научить студентов обоснованию принятых решений расчетом.

Объектами изучения являются наиболее ответственные и сложные механизмы приводов главного движения и подач металлорежущих станков (МРС).

Металлорежущие станки при их высокой производительности, точности и универсальности являются основным видом технологического оборудования для размерной обработки деталей. Конструирование новых прогрессивных типов станков и модернизация существующих связано с повышением требований к приводу главного движения и приводу подач с точным позиционированием.

Постоянное ужесточение норм точности обработки предопределяет повышенные требования к жесткости, демпфирующим свойствам всей несущей системы станка, в состав которой также входят: шпиндельный узел, тяговый механизм подачи и направляющие, поэтому этим узлам уделено в пособии основное внимание.

Основными задачами курсового проектирования являются модернизация исполнительных механизмов станка с целью повышения его точности, надежности, производительности, расширения технологических возможностей, автоматизации и других технических параметров станка.

Учебное пособие состоит из шести разделов.

Первый раздел дает представление:

- о составных частях курсового проекта и его особенностях:

- правилах оформления расчетно–пояснительной и графической частей;

- составе расчетно-пояснительной записки;

- подготовке и выполнении исходных технологических, компоновочных и кинематических структур станка;

- параметрах требуемой точности и скоростных характеристик приводов;

- направлениях патентных исследований.

Второй раздел посвящен графоаналитическому проектированию приводов станка, после осуществления, которого студент получает одно из решений по кинематике привода. Для более успешного усвоения методик проектирования в разделе приведены примеры их реализации для решения конкретных задач.

Третий раздел представляет практические рекомендации по расчету и конструированию коробок передач. Основанием для разработки данного раздела послужили учебно-методические пособия [7,8].

Четвертый раздел посвящен расчету и конструированию шпиндельного узла (ШУ). В разделе подробно изложены методики расчета радиальной жесткости ШУ при различных схемах нагружения. Приведен пример расчета радиальной жесткости ШУ конкретного станка.

В пятом разделе представлены методики расчета и конструирования тяговых механизмов приводов подач: скольжения, качения и гидростатического с примерами расчетов по всем трем типам.

Шестой раздел представляет конструкции, схемы нагружения и расчет направляющих.

1 Общие указания и исходные данные

для проектирования

1.1 Цель, состав, тематика и оформление курсового

проекта

Курсовой проект преследует цель закрепления и практического применения полученных знаний, а также приобретения студентами опыта самостоятельного конструирования и расчета узлов металлорежущих станков.

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки в объеме 30-50 с и графической части в объеме 3-5 листов формата А1 и Основой для разработки курсового проекта является техническое задание, которое выдается руководителем проекта.

Темой курсового проекта может быть модернизация подсистем станка, включая модернизацию приводов и механизмов главного движения или подач, модернизация несущей системы с целью повышения точности или производительности станка при изготовлении групп деталей определенных деталью-представителем.

Особенностью модернизации приводов станков по сравнению с проектированием нового станка – является то, что в случае модернизации, изменения конструкции относятся к отдельным узлам (передачам, шпиндельным узлам, и др.), оставляя основные конструкции несущей системы станка базовой модели без радикальных изменений. В частности, это относится к корпусам коробок передач (скоростей и подач), станинам, стойкам, колоннам и др.

Оформление курсового проекта выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД и стандарта предприятия СТП ВГТУ 62-2007.

Пояснительная записка оформляется по правилам текстовой части на стандартных листах писчей бумаги формата А4.

Подробное изложение содержания расчетно-пояснительной записки приведено ниже.

Состав графической части согласуется с руководителем проекта. Примерный состав следующий:

• общий вид модернизированного станка (формат А2);

• кинематическая схема модернизированного станка (формат А2);

• модернизированные узлы станка (2-3 листа формата А1).

По заданию руководителя проекта состав графической части может быть изменен.

Оформление графической части проекта выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД. На общем виде станка проставляются габаритные размеры и размеры рабочей зоны станка с указанием величины перемещений рабочих органов. Схема рабочей зоны может быть вынесена на чертеже отдельным видом.

На кинематической схеме указываются характеристики двигателей: мощность или крутящий момент, номинальная частота вращения (для регулируемых двигателей указывается возможность варьирования частоты вращения n = var)

На зубчатых передачах указывают номера валов, число зубьев, модуль или число заходов и шаг для винтовых передач.

На графике частот вращения указываются номера валов в соответствии с кинематической схемой, частоты вращения, на лучах графика указываются величины передаточных отношений.

Чертежи модернизированных узлов станка выполняются с разрезами, видами и сечениями, выявляющими конструкцию узла. На чертежах указываются габаритные и присоединительные размеры с указанием посадок и точности изготовления.