Министерство образования Республики Беларусь

УО «Витебский технологический государственный университет»

Кафедра ТиОМП

Расчётно-пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине «Конструирование и расчет станков» на тему:

“Коробка скоростей продольно-фрезерного станка”

Вариант № 40

Выполнил: ст. гр. 4То-1

Матяс В. С.

Консультант:

Свирский Д. Н.

Витебск 2006

Оглавление

Введение 3

1 Определение режимов резания 4

2 Кинематический расчет 6

3 Силовой расчет коробки скоростей 9

4 Расчет элементов коробки скоростей 11

5 Выбор конструкции шпинделя и его расчет 12

6 Расчет усилий на органах управления 15

7 Анализ технико-экономической эффективности 17

Список литературы 18

Введение

Продольно-фрезерные станки предназначены для обработки крупногабаритных деталей в основном торцовыми фрезами. Двустоечный станок имеет 4 фрезерные бабки – 2 с вертикальным и 2 с горизонтальным расположением шпинделя. Каждая фрезерная бабка имеет самостоятельный привод: электродвигатель и коробку скоростей. Левая горизонтальная бабка перемещается вертикально по направляющим типа ”ласточкин хвост”.

Исходные данные:

Станок – продольно-фрезерный;

Коробка скоростей – левая горизонтальная;

Знаменатель ряда φ=1,26;

Материал режущей части инструмента – быстрорежущая сталь;

Материал заготовки – бронза;

Размер заготовки В=10…400мм;

Механизм управления – однорукоятный с предварительным набором скоростей.

1. Определение режимов резания.

Станок предназначен для токарного фрезерования плоских поверхностей с максимальной шириной фрезерования В=400мм.

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).

1. Режимы резания при черновой обработке.

При торцевом фрезеровании плоскостей для достижения производительных режимов резания диаметр фрезы должен быть больше ширины фрезерования B, т.е.

Инструмент – торцовая насадная фреза со вставными ножами из твердого сплава (по ГОСТ 8529-69). ;;

Глубина резания при черновой обработке ;

Подача ;

Скорость резания:

;

где ;;;;;;.

Стойкость фрезы принимается наибольшей .

Коэффициенты: ;;

;

;

Принимаем

2. Режимы резания при чистовой обработке.

Инструмент –концевая фреза из быстрорежущей стали

.

Глубина резания при чистовой обработке ;

Подача:

;

Скорость резания:

;

где ;;;;;;.

Стойкость фрезы принимается минимальной .

Коэффициенты: ;;;

;

;

Принимаем .

1.3. Расчет максимальной силы резания.

Максимальная сила резания будет возникать при черновой обработке:

,

где ;;;;;;;

;

Крутящий момент на шпинделе:

;

Фактическая скорость резания:

;

Мощность резания:

;

Определение диапазона регулирования частот вращения:

;

;

Принимаем .

Определение числа ступеней частот вращения шпинделя:

;

Принимаем .

2. Кинематический расчет.

2.1. Построение структурной сетки.

Структурная формула будет иметь вид:

;

Строим график структурной сетки (рис.1).

Из структурной сетки получаем следующие соотношения для передаточных чисел:

;

;

.

Значениев различных степенях:;;; ;;

2.2. Построение графика чисел оборотов:

;

;

.

Рис.1. Структурная сетка.

В соответствии с полученными соотношениями строим график чисел оборотов (рис.2.), промежуточные значения чисел оборотов – из геометрического ряда .

Принимаем электродвигатель с синхронной частотой вращения ; Асинхронная частота вращения (табл. 24.8, стр. 377 [5]):.

Тогда передаточное отношение:

;

Рис. 2. График чисел оборотов.

2.3. Определение числа зубьев зубчатых колес.

		1				1		1,589
	112	101				102		101

2.4. Определяем действительное значение частот вращения шпинделя с учетом конкретных чисел зубьев колес на каждом валу и сравниваем со стандартными значениями.

Отклонение действительных величин не должно превышать

;

Расчет ведем по формуле:

, где .

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

	Частота вращения, об/мин		Отклонение
	Табличная (n)	Действительная (n)	Абсолютное ∆n=n-n	Относительное
1	63	63,08	0,08	0,13
2	80	78,19	-1,81	-1,75
3	100	99,88	-0,12	-0,12
4	125	124,3	-0,7	-0,56
5	160	158,78	-1,22	0,7625
6	200	196,817	-3,183	-1,59
7	250	251,429	1,429	0,57
8	315	312,89	-2,11	-0,67
9	400	406,12	6,12	1,53
10	500	503,4	3,4	0,68
11	630	643,1	13,1	2,08
12	800	800,29	0,29	0,04
13	1000	1022,3	22,3	2,23
14	1250	1267,2	17,2	1,38
15	1600	1618,8	18,8	1,175
16	2000	2014,523	14,523	0,73

Выбираем кинематическую схему