Задание

78-3П

Спроектировать и рассчитать коробку подач токарного станка.

Исходные данные:

1. Число скоростей z = 18;

2. Знаменатель прогрессии φ=1,12;

3. Структурная формула z=3₆-2₃-3₁;

4. Материал заготовки - чугун; сталь

5. Максимальная ширина обработки D_max=360мм;

6. Метод управления – однорукояточный

7. Включение передач - на всех блоках муфтами

8. Механизм переключения - однорукояточный с расходящимися дисками

9. Привод передач - от собственного электродвигателя; применить в коробке и вычертить на чертеже преобразователь

10. Положение включения - на минимальную частоту вращения.

.

Введение

На станках токарной группы обрабатывают детали типа валов, дисков и втулок, осуществляя обтачивание наружных цилиндрических поверхностей, торцов и уступов, прорезание канавок и отрезку, растачивание отверстий (цилиндрических, конических и фасонных), обтачивание конических и фасонных поверхностей, сверление, зенкерование и развертывание отверстий, нарезание наружной и внутренней резьбы резцом, метчиком и плашкой, вихревое нарезание резьбы, накатывание рифленых поверхностей.

Главным движением, определяющим скорость резания, является вращение шпинделя, несущего заготовку. Оно осуществляется через 18-тиступенчатую коробку скоростей (проектируемый узел). При проектировании будем стремиться разработать конструкцию с максимально возможной точностью передаточных отношений и минимальными габаритами узла, применением, по возможности, наиболее дешёвых материалов, обеспечении ремонтоспособности и надёжности работы, простоты конструкции и эксплуатации.

1 Определение исходных данных для проектирования

Станок предназначен для точения цилиндрических поверхностей с максимальным диаметром D_max=360 мм. В целях экономичного использования станка примем среднее расчетное значение D_min = 90 мм, исходя из неравенства (стр.106, [1]).

При определении предельных скоростей резания предпочтительно принимать для чистовых работ,- для черновых работ, соответственно при минимальной подаче и глубине резания (чистовая обработка) и максимальных подаче и глубине резания (черновая обработка).

В качестве материала при наибольшей скорости резания принимаем серый чугун СЧ20 (НВ190), материал режущей части резца – твёрдый сплав ВК6, как наиболее прогрессивный в настоящее время материал по сравнению с быстрорежущей сталью.

1. Обработка чугуна (черновая операция)

Инструмент: резец проходной упорный прямой с пластинами из твердого сплава с углом в плане 90º (стр.120, табл.7 [2]) ГОСТ 18879-73:

Принимаем минимальную глубину резания t=2 мм (стр.84 [1]).

Подача (стр.266, табл.11[2]) S=1,5 мм/об,

Скорость резания (стр.265 [2]):

,

где по табл. 17, стр. 269 [2]:

=68,5; x=0; у=0,4; m=0,2.

Стойкость резца принимаем Т=60 мин (стр.268 [2]).

Коэффициент (стр. 268 [2])

,где n_v=1 (стр.262, табл.2 [2]), HB=190

;

=0,8 – табл.5, стр.263 [2] – поковка;

=1 – табл.6, стр.263 [2] – для ВК6;

;

.

Частота вращения шпинделя:

_{Принимаем 20 об/мин}

Минутная подача

S_мч=n_minчS_ч=201,5=30мм/мин;

2. Обработка чугуна (чистовая операция)

Инструмент: резец проходной упорный прямой с пластинами из твердого сплава с углом в плане 90º (стр.120, табл.7 [2]) ГОСТ 18879-73:

Принимаем минимальную глубину резания t=0,5 мм (стр.84 [1]).

Подача (стр.266, табл.11[2]) S=0,2 мм/об.

Скорость резания (стр.265 [2]):

,

где по табл. 17, стр. 269 [2]:

=324; x=0,2; у=0,4; m=0,28.

Стойкость резца принимаем Т=40 мин (стр.268 [2]).

Коэффициент (стр. 268 [2])

,где n_v=1 (стр.262, табл.2 [2]), HB=190

;

=1 – табл.5, стр.263 [2] – обработка поверхности без корки;

=1 – табл.6, стр.263 [2] – для ВК6;

;

.

Частота вращения шпинделя:

_{Принимаем 900 об/мин}

Минутная подача

S_мч=n_minчS_ч=9000.2=180 мм/мин;

3. Обработка стали (черновая операция)

Инструмент: резец проходной упорный прямой с пластинами из твердого сплава с углом в плане 90º (стр.120, табл.7 [2]) ГОСТ 18879-73:

Принимаем минимальную глубину резания t=2 мм (стр.84 [1]).

Подача (стр.266, табл.11[2]) S=1,3 мм/об,

Скорость резания (стр.265 [2]):

,

где по табл. 17, стр. 269 [2]:

=68,5; x=0; у=0,4; m=0,2.

Стойкость резца принимаем Т=60 мин (стр.268 [2]).

Коэффициент (стр. 268 [2])

,где n_v=1 (стр.262, табл.2 [2]), HB=190

;

=0,8 – табл.5, стр.263 [2] – поковка;

=1 – табл.6, стр.263 [2] – для ВК6;

;

Частота вращения шпинделя:

.

_{Принимаем 25 об/мин}

Минутная подача

S_мч=n_minчS_ч=251,3=32.5 мм/мин;

4. Обработка стали (чистовая операция)

Инструмент: резец проходной упорный прямой с пластинами из твердого сплава с углом в плане 90º (стр.120, табл.7 [2]) ГОСТ 18879-73:

Принимаем минимальную глубину резания t=0,5 мм (стр.93 [1]).

Подача (стр.266, табл.11[2]) S=0,8 мм/об.

Скорость резания (стр.265 [2]):

,

где по табл. 17, стр. 269 [2]: =324;x=0,2; у=0,4; m=0,28.

Стойкость резца принимаем Т=40 мин (стр.268 [2]).

Коэффициент (стр. 268 [2])

,где n_v=1 (стр.262, табл.2 [2]), HB=190

;

=1 – табл.5, стр.263 [2] – обработка поверхности без корки;

=1 – табл.6, стр.263 [2] – для ВК6;

;

Частота вращения шпинделя:

.

_{Принимаем 500 об/мин}

Минутная подача

S_мч=n_minчS_ч=5000.8=400 мм/мин;

Определение мощности электродвигателя.

Мощности двигателя , кВт определяется по формуле:

,

где - эффективная мощность, кВт;

- коэффициент перегрузки электродвигателя; ;

- КПД привода главного движения; .

Привод главного движения и привод подач обслуживает один двигатель.

Nэд = Nэд(гл) + Nэд(под);

N_эд(под) = (0,03…0,05) · N_эд(гл)

N_эд(под) = 0,03 · 4,3 = 0,129 кВт.

N_эд =0,129 + 4,58 = 4,71 кВт.

Принимаем за исходный параметр минимальное значение подачи S_min =30мм/мин.

Тогда максимальное значение подачи:

мм/об

Из геометрического ряда предпочтительных чисел[1, с. 180] принимаем стандартные значения S_min=31.5мм/мин;S_max=224мм/мин

Т. о. исходные данные для проектирования:

 = 1,12;z = 18; d_max=360мм;S_min=31.5мм/мин;S_max=224мм/мин.