Технологические возможности горизонтально-расточного станка 2А620Ф2

3

1111

ВВЕДЕНИЕ

В эпоху научно-технической революции технический прогресс прежде всего связан с машиностроением, созданием новых, более совершенных и более производительных машин, механизмов и агрегатов, разработкой комплексов и систем, объединяющих в единое целое разнообразные машины и технические устройства.

Количественное и качественное развитие машиностроения в значительной степени зависит от станкостроения. Без развития станкостроения нельзя добиться широкого спектра развития производства, выпуска деталей, непрерывного технического прогресса, роста производительности труда.

Основными направлениями экономического и социального развития на 1986--1990 годы и на период до 2000 года в станкостроительной промышленности предусмотрено обеспечить опережающий выпуск металлорежущих станков с числовым программным управлением, станков типа «обрабатывающий центр», тяжелых и уникальных станков и прессов, оборудования для автоматизации сборки массовых изделий в машиностроении, роторных, роторно-конвейерных и других автоматических линий для машиностроения и металлообработки.

Всевозрастающие темпы роста продукции машиностроения и металлообработки обеспечиваются огромным станочным парком страны, который систематически пополняется новыми металлорежущими станками, среди которых большое место занимают универсальные и специальные расточные станки.

Расточные и другие работы, выполняемые на расточных станках, занимают особенно большое место в условиях единичной и мелкосерийной обработки корпусных деталей. Заготовки корпусных деталей, обрабатываемые на расточных станках, обычно имеют литую или сварную конструкцию и стоят очень дорого из-за сложности формы, трудности механической обработки, значительной массы и габаритных размеров.

На расточных станках выполняется большое количество операций механической обработки с применением режущих, измерительных и вспомогательных инструментов, принадлежностей и приспособлений. Этими обстоятельствами определяются высокие требования, предъявляемые к рабочему-станочнику в отношении его теоретической подготовки и производственных навыков.

Целью моего курсового проекта является изучить горизонтально-расточной станок 2А620Ф2 и произвести расчет коробки скоростей.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Технологические возможности станка

Станок предназначен для консольной обработки крупных заготовок с точными отверстиями, оси которых связаны между собой точными размерами. На нем можно растачивать, сверлить, зенкеровать и развертывать отверстия, нарезать наружную и внутреннюю резьбы, цековать и фрезеровать поверхности. Класс точности станка Н. Коробчатая форма всех корпусных деталей станка с ребрами жесткости, конструкция шпинделя с прецизиционными подшипниками обеспечивает высокую жесткость и виброустойчивость станка. Применяется в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Таблица 1-Технические характеристики

Устройство ЧПУ

Устройство типа 2П62 позиционное с измерительными преобразователями типа "индуктосин". Число программируемых координат (всего /одновременно управляемых) 4/2. Дискретность задания перемещений 0,001 мм. Программоноситель - восьмидорожковая перфолента, ISO. Устройство ЧПУ позволяет поворачивать стол через 90° (на промежуточные углы стол устанавливают по оптическому устройству), фрезеровать строчками торцовые поверхности, выполнять фиксированные автоматические циклы обработки, заданные в одном кадре программы, например растачивание , сверление, нарезание резьбы и т.д. Возможны следующие режимы работы: от перфоленты, предварительный набор координат с последующей установкой механизмов в заданные положения по команде оператора, режим ручного управления - с отчетом координат перемещения по цифровому табло. Имеется ручная коррекция размеров инструментов и скорости подачи.

Высвечивается цифровая индикация положения механизмов станка, номера кадра и номера инструмента.

На горизонтально-расточных станках выполняют механическую обработку корпусов, редукторов, бабок и станин, цилиндровых втулок и других сложных и дорогостоящих деталей.

Различные универсальные приспособления позволяют расширить технологические возможности станков обоих типов.

Растачивание отверстий - одна из основных операций, выполняемых на горизонтально-расточных станках.

В зависимости от конструкции и габаритов заготовки, числа отверстий и требований к точности их формы, размеров и взаимного расположения растачивание может быть выполнено по нескольким схемам, приведенным ниже.

Рисунок 1- Растачивание оправкой без опоры шпинделя

Растачивание консольными оправками (рисунок 1) - наиболее широко применяемый способ обработки деталей в условиях единичного и серийного производства, он обладает рядом преимуществ по сравнению с обработкой борштангами. Установка и выверка оправки требуют значительно меньше времени, чем установка и выверка длинных и громоздких борштанг. В большинстве случаев отпадает необходимость в установке люнета и выверке его подшипника на соосность со шпинделем. Облегчается настройка режущего инструмента на размер и измерения растачиваемого отверстия. Все это обеспечивает снижение трудоемкости обработки, особенно вспомогательного времени. Короткие и жесткие оправки в комбинации с многорезцовыми головками позволяют проводить растачивание с более высокими скоростями резания, большими подачами и глубинами резания.

Обработка оправками целесообразна при их сравнительно небольшой длине (L ? 5 d), так как увеличение вылета оправок уменьшает жесткость и виброустойчивость упругой системы, что приводит к снижению производительности обработки. Обычно оправками без поворота детали со столом обрабатывают сравнительно короткие отверстия или систему отверстий в близко расположенных одна к другой стенках корпусных деталей. Обработку же оправками корпусов широко расставленными стенками проводят или за одну установку на двух позициях (с поворотом стола) или за две установки (на станках колонкового типа). В последнем случае консольное растачивание утрачивает свои преимущества по точности и производительности.

Если конструкция обрабатываемой детали не позволяет приблизить планшайбу к растачиваемому отверстию, то для уменьшения вылета оправки можно устанавливать специальные башмаки на планшайбу (люнеты перед обрабатываемой деталью) или же люнетные втулки в уже расточенное в передней стенке детали отверстие. Эти способы повышают жесткость упругой системы, просты в исполнении и не требуют значительных затрат вспомогательного времени.

Однако ошибки в центрировании передней опоры относительно оси оправки приводят к искривлению оси растачиваемых отверстий.

Подача при растачивании оправками осуществляется столом или шпинделем. При подаче столом вылет шпинделя, жесткость упругой системы остаются постоянными на всей длине растачивания, в результате чего уменьшается конусность отверстия, которая имеет место при обработке с подачей шпинделем на различных вылетах.

Рисунок 2 - Растачивание борштангой с опорой в задней люнетной стойке

Рисунок 3 - Растачивание дифференциальной борштангой

Растачивание борштангами применяют при обработке отверстий с длиной, значительно превышающей их диаметр, а также при обработке крупных корпусов имеющих несколько отверстий на одной оси.

Борштанги имеют опоры в шпинделе и в люнетной втулке задней опоры или могут быть установлены в двух люнетных втулках, расположенных впереди и сзади обрабатываемой детали (рисунок 2). В последнем случае борштанга шарнирно соединяется со шпинделем, что исключает влияние неточности станков на точность обработки; прямолинейность осей отверстий обеспечивается соостностью люнетных втулок и прямолинейностью борштанги.

Подачу при работе борштангами осуществляет стол или шпиндель. В случае подачи столом жесткость упругой системы по всей длине растачивания постоянна, повышается точность обработки, но расстояние между шпинделем и люнетом должно в этом случае в два с лишним раза превышать длину растачивания. Это приводит к снижению жесткости борштанги, уменьшает виброустойчивость системы и снижает производительность обработки. При работе с подачей шпинделем обеспечивается более высокая жесткость системы, но величина ее не остается постоянной по длине растачивания.

При обработке крупногабаритных деталей, когда длина растачивания предает максимальный ход шпинделя или стола, применяют дифференциальные борштанги, у которых подачу имеет резцовая головка (рисунок 3).

Точность формы, размеров и расположения осей отверстия, обрабатываемых таким способом, производительность обработки во многом зависят от точности и жесткости борштанги; зазоры между головкой и борштангой также оказывают влияние на виброустойчивость упругой системы и точность обработки.

Основные недостатки обработки с помощью борштанг: большие затраты времени на установку, выверку и снятие борштанги; сложность измерения отверстий, наблюдения за работой инструмента и установки его на размер; необходимость работы с пониженными режимами резания из-за недостаточной жесткости борштанг.

Рисунок 4 - Фрезерование наружных поверхностей

Фрезерование плоских поверхностей на горизонтально расточных станках выполняют обычно за одну установку детали с переходами по растачиванию отверстий.

Наружные плоскости, расположенные перпендикулярно оси шпиндели, обрабатывают торцовой фрезой (рисунок 4).

Рисунок 5 - Фрезерование внутренних поверхностей

Плоскости, расположенные параллельно оси шпинделя, фрезеруют крупными концевыми спиральными фрезами (рисунок 5) или торцовой фрезой, закрепленной в угловой фрезерной головке. Длина фрезы не должна превышать 2-2,5 диаметра.

Сверление не является характерной операцией для расточных станков, скорость вращения шпинделя которых обычно не позволяет полностью использовать стойкостные характеристики инструмента. В отдельных случаях (при обработке корпусов, кронштейнов и других крупногабаритных деталей) в расточные операции все же включают в небольшом объеме сверление, зенкерование, развертывание или центрование.

Конические отверстия в корпусах обрабатывают в несколько переходов: вначале растачивают многорезцовой головкой ступенчатое отверстие, затем осуществляют переход к конической поверхности последовательным применением зенкера и развертки.

Для конических отверстий большого диаметра применяют консольное приспособление, устанавливаемое на планшайбе станка или на борштанге и обеспечивающее движение подачи резца в направлении образующей конуса.

Рисунок 6 - Растачивание сферических поверхностей

Внутренние сферические поверхности обрабатывают с применением приспособлений рычажного типа (рисунок 6).

Нарезать на расточных станках резьбу не рекомендуется, при необходимости ее нарезают метчиками.

На горизонтально-расточных станках могут быть обработаны специальные поверхности (Т-образные пазы, трефы и др.).

1.2 Способы крепления заготовки и инструмент

Универсальные крепежные принадлежности применяют для установки и крепления деталей на станках. Установка деталей производится с помощью мерных подкладок, угольников, упоров, домкратов, призм и подставок. Крепление деталей осуществляется прижимами, распорными винтами, прихватами, зажимными винтами с использованием шпилек и сухарей.

Рисунок 7 - Принадлежности для установки деталей на расточных станках:

а - подкладка чугунная, б - угольник, в- упор, е- домкрат для черных баз, д - домкрат для обработанных баз, е - призма нерегулируемая, ж - призма регулируемая, з - подставка ступенчатая, и - подставка раздвижная

Мерные подкладки разной высоты (рисунок 7, а) служат для опоры детали при установке ее на стол станка или к угольнику. Подкладки изготовляют из закаленной стали или отливают из чугуна. Комплект подкладок одного размера выполняют в один размер по высоте и клеймят.

Угольники (рисунок 7, б) служат для опоры и крепления детали к вертикальной плоскости. Угольники отливают из чугуна. Опорные плоскости обрабатывают строго под углом 90°.

Упоры (рисунок 7, в) применяют для установки опорной плоскости детали параллельно пазам стола без дополнительной выверки деталей. Упоры закрепляют в пазах стола, после чего деталь с помощью клина или винтового прижима прижимается базовой поверхностью к упорам.

Домкраты (рисунок 7,г,д) используют для установки деталей по черным (необработанным) базовым поверхностям и обработанным с выверкой по разметочным рискам. При наличии предварительно обработанных базовых поверхностей выверка производится по этим поверхностям. Конструкцию домкрата выбирают в зависимости от массы детали, характера базовой поверхности и требуемой точности выверки.

Призмы (рисунок 7, е, ж) применяют для установки деталей с цилиндрической или радиусной базой и могут быть нерегулируемыми и регулируемыми. Регулируемые призмы допускают выверку по разметочным рискам, расположенным под углом 90°, когда базовые поверхности не обработаны или имеют разный диаметр. Если разовые; шейки обработаны и имеют одинаковый диаметр, применяют жесткие нерегулируемые призмы.

Подставки (рисунок 7, з, и) являются опорой для прихватов. Комплект подставок

Можно уменьшить применением универсальных конструкций, допускающих регулировку высоты опоры.

Рисунок 8 - Прижимные устройства.

Прижимы (рисунок 8, а, б) применяют для крепления детали к упорам или столу. Винтовые прижимы обеспечивают поперечное крепление детали, а клиновые--поперечное и продольное.

Распорные винты (рисунок 8, в) служат для установки и крепления деталей. Одним набором обеспечивается установка деталей высотой от 50 до 500 мм и более в зависимости от характера обрабатываемых поверхностей. При длине свыше 300 мм винты выполняются сварной конструкцией с применением труб.

Прихваты (рисунок 8, г) служат для крепления деталей.

Зажимные винты, шпильки и сухари также служат для крепления деталей. Их размеры зависят от размеров паза стола и детали.

Рисунок 9 - Универсальное приспособление для крепления заготовок.

В цехах с мелкосерийным и единичным характером производства обрабатываемые на расточных станках детали в большинстве случаев крепят непосредственной к столу станка при помощи различного рода прижимных планок, станочных болтов и подкладок. Подбор элементов крепления, нужных по размерам для данного случая обработки, занимает, как правило, много времени, даже если рабочее место обеспечено достаточным, набором крепежных деталей. На рисунке 9 показано универсальное приспособление для крепления деталей к столу станка. Оно состоит из регулируемой опоры прихвата 1, болта 2 и резьбовых трубок 3 и 4, позволяющих регулировать крепление деталей высотой до 260 мм. Обрабатываемую деталь крепят болтом 7 с надставкой 6, ввернутой в сухарь 5, размер которого меняется в зависимости от размеров паза стола. Съемная шайба 8 увеличивает опорную площадь при затягивании болта 7. В прихвате сделано отверстие диаметром 40 мм, позволяющее снимать прихват, не вывинчивая болт из надставки 6, что сокращает время при пользовании приспособлением. Регулирование высоты крепления обеспечивается набором опоры из деталей 2, 3 и 4 по размерам, которые указываются в таблицах.

Рисунок 10 - Крепление в шпинделе станка инструментов с коническим хвостовиком с помощью: а -- инерционного клина, б -- обыкновенного клина и выколотки

Рисунок11 - Бесклиновое крепление инструмента:

1 -- гайка, 2 -- кольца, 3 -- корпус, 4 -- стопор

Рисунок 12 - Консольная оправка для крепления «плавающих» расточных болтов

Рисунок 13 - Оправки для крепления зенкеров и разверток:

а - с байнетным запором на инструменте, б - с байнетным запором на оправке, в - качающаяся для разверток с хвостовиком, г - шарнирная быстросменная для насадных разверток

Рисунок 14-Крепление резцов в борштангах:

а - круглых, б - прямоугольных

Рисунок 15 - Двухрезцовая концевая головка

1.3 Устройство и принцип работы станка

Рисунок 16 - Схема горизонтально-расточного станка 2А620Ф2

Станок имеет неподвижную переднюю стойку 4 и встроенный поворотный стол 2 с продольным и поперечным перемещением. Передняя стойка и стол расположены на станине 1. По вертикальным направляющим стойки 4 может перемещаться шпиндельная бабка 5. Станок выполнен с нормальным выдвижным шпинделем 3 и радиальным суппортом, расположенным на планшайбе станка. Шпиндельный узел смонтирован на прецизионных подшипниках качения, которые обеспечивают длительное сохранение точности, повышенную жесткость и виброустойчивость. Станок имеет раздельные электрические приводы для перемещения шпиндельной бабки и поперечного перемещения стола. Направляющие станины и салазок стола имеют телескопические защитные устройства.

Рисунок 17 - Компоновка станка 2А620Ф2

Инструмент крепится в шпиндель или в суппорте Д планшайбы и получает главное вращательное движение. Обрабатываемую заготовку устанавливают на столе Б, перемещающемся в продольном W (подача S1) и поперечном по оси Х (S2) направлениях. Стол имеет еще круговую подачу S3. На станине A закреплена стойка B, по направляющим которой перемещается шпиндельная бабка Г по оси Y (подача S4). Расточной шпиндель получает поступательное перемещение по оси Z (подача S5), а суппорт Д имеет радиальную подачу S6. Сверление, зенкерование, растачивание, нарезание резьбы осуществляют подачей S5, фрезерование по восьми- угольному контуру - одновременно подачами S2 и S4, а также фрезерованием с круговой подачей S3. Длинные отверстия удобнее растачивать при продольном перемещении стола (подача S1). При работе планшайбой (подача S6) можно производить обтачивание торцов суппортом, проточку канавок и выступов, растачивание отверстий больших диаметров.

Рисунок 18 - Расположение осей координат в станках с ЧПУ (а); правосторонняя система координат (б)

Для станков с ЧПУ стандартизованы направления перемещений и их символика.

Стандартом ISO-R841 принято за положительное направление перемещения элемента станка считать то, при котором инструмент или заготовка отходят друг от друга. Исходной осью (ось Z) является ось рабочего шпинделя. Если эта ось поворотная, ее положение выбирают перпендикулярно плоскости крепления детали. Положительное направление оси Z - от устройства крепления детали к инструменту.

Оси Х, Y, Z называются первичными и расположены ближе к шпинделю. Вторичные оси U, V, W параллельны первичным. Углы поворота вокруг первичных осей обозначаются А, В, С (соответственно для поворота вокруг осей Х, Y, Z). Положительным направлением считается вращение по часовой стрелке при взгляде вдоль положительного направления соответствующей оси. При перемещении детали (а не инструмента) положительные значения изменяют направление, их обозначают буквами Х, Y, Z и т.д.

1.4 Кинематика станка

Рисунок 19 - Кинематическая схема горизонтально-расточного станка 2А620Ф2

Главное движение шпиндель VII получает от эл. двигателя М1 (N = 1,1 кВт, n = 1600 мин^-1 ) через передачи z = 36-36 (включена муфта М1) или z = 32-40 (включена муфта М2), упругую муфту на валу III, защищающую от динамического воздействия, блоки зубчатых колес Б1 и Б2. С вала VI на шлицевой вал VIII и соответственно на шпиндель VII движение передается через передачу z = 30-86 при включенной муфте М3 или через колеса z = 47-41 при включенной муфте. В первом случае получают нижний диапазон частот вращения, во втором - верхний. В результате переключения муфт М1, М2, М3 и блоков Б1 и Б2 шпиндель имеет 36 теоретических и 23 практических значения частот вращения. Уравнение кинематического баланса для минимальной частоты вращения шпинделя:

nmin = 1600 • 32/40 • 18/72 • 19/60 • 19/61 • 20/86 = 10 мин^-1

Планшайба получает вращение по аналогичной кинематической цепи, но с вала VI на вал IX планшайбы движение передается через передачу z = 21-92 при включении муфты М4. При одной и той же наладке частота вращения планшайбы в 1,58 раза меньше частоты вращения шпинделя.

Шпиндельное устройство состоит из расточного и полого фрезерного шпинделя. Фрезерный шпиндель смонтирован в прецизионных подшипниках; расточной шпиндель, изготовленный из азотированной стали, перемещается внутри термически обработанных втулок; запрессованных во фрезерном шпинделе. В расточном шпинделе зажим инструмента механизирован.

Движение подачи осуществляется от двигателей постоянного тока М2 и М3 (N = 3,8 кВт, n = 2200 мин^-1) с тиристорным управлением (диапазон регулирования 1:1000). Подвижные механизмы имеют высокочастотные закаленные боковые направляющие качения и закрепляются автоматически. От двигателя М2 через редуктор получают осевое перемещение шпиндель, радиальное перемещение шпиндель, радиальное перемещение суппорт планшайбы, вертикальное перемещение шпиндельная бабка и продольное перемещение стол, от двигателя М3 - поперечное перемещение и поворот стол.

Продольное перемещение стола осуществляется парой винт-гайка качения XIV, получающий вращение от вала X через передачи z = 22-62, 25-49, 49-39 при включенной муфте М5.

Вертикальное перемещение шпиндельная бабка получает от двигателя М2 через передачи z = 22-62, z = 40-32, z = 58-64 (при включенной муфте М13), z = 40-48, z = 41-47-47 и пару винт-гайка качения XXXVI с шагом Рх.в = 10 мм.

Уравнение кинематической цепи для вертикальной подачи:

Sверт = nдв 22/62 • 40/32 • 58/64 • 40/48 • 41/47 • 47/47 • 10 мм/мин.

Для предотвращения падения шпиндельной бабки при обрыве троса противовеса имеется специальный механизм на валу XXXIV.

Осевая подача шпинделя осуществляется от вала 10 через передачи z = 22-62, z = 40-32, z = 4-29, вал XIX, муфту М10, зубчатые пaры z = 44-16, z = 32-31 и передачу винт-гайку качения XXVI.

Уравнение кинематической цепи для минимальной осевой подачи:

Sос = nдв 22/62 • 40/32 • 4/29 • 44/16 • 32/31 • 10 мм/мин.

Нарезание резьбы можно осуществлять или вращением шпинделя с одновременным продольным перемещением его, или радиальным суппортом планшайбы при продольном перемещении стола. В обоих случаях нужный шаг резьбы получают подбором сменных колес а, b, c, d.

1об.шп. 86/30 • 67/94 • а/ b • с/ d • 18/36 • 4/29 • 44/16 • 32/31 • 10 = Рн.р

откуда а/ b • с/d = Рн.р/4, где Рн.р - шаг нарезаемой резьбы.

Радиальное перемещение суппорта планшайбы осуществляется через дифференциальный механизм. Корпус дифференциала вращается от вала IX планшайбы через косозубую передачу z = 92-21, а центральное зубчатое колесо дифференциала

z = 16 валу XXI получает вращение от привода вала Х через передачи z = 22-62, z = 40-32, z = 4-29, z = 64-50 (при включенной муфте М8). Дифференциал, суммируя оба эти движения, вращает вал XXIII и через передачи z = 35-100, z = 100-23 - вал XXIV, коническую пару z = 17-17 и червячно-реечную передачу перемещается радиальный суппорт планшайбы. Дифференциальный механизм обеспечивает перемещение суппорта во время вращения планшайбы с разными значениями подачи.

По формуле Виллиса определим передаточное число дифференциала

n1 -n0 /n4 -n0 = z2 /z1 • z4 /z3 • (-1)^m.

В данном случае n1, n4 и n0 - соответственно частоты вращения валов XXI, XXIII и поводка XXII с зубчатым колесом z = 21, числа зубьев колес в дифференциале z1 = 16, z2 = 32, z3 = 16, z4 = 23. Таким образом,

n1 -n0 /n4 -n0 = 32/16• 23/16 = 23/8.

Уравнение кинематической цепи радиальных подач в общем виде

Sрад = nдв 22/62 • 40/32 • 4/29 • 64/50 • 8/23 • 35/100 • 100/23 • 17/17 •16 мм/мин.

Поперечное перемещение стола происходит от эл.двигателя М3 через передачи z = 24-82-82 при включенной муфте М15 и винт-гайку качения Р = 10 мм.

Рисунок 20 - Привод радиального суппорта станка 2А620Ф2

Круговая подача стола осуществляется от эл.двигателя М3 при включении муфты М17 через передачи z = 24-82-82-52, z = 2-35, z = 13-188. Во всех цепях подач имеются тормозные электромагнитные муфты (М5, М11, М12, М14, М16, М18).

Быстрое перемещение рабочих органов происходит от двигателей М2 и М3 при разгоне до соответствующей частоты вращения.

Штурвальное устройство 1 позволяет осуществлять ручное тонкое перемещение шпинделя, радиального суппорта, шпиндельной бабки и продольное перемещение стола при включении муфты М7, а также быстрое перемещение выдвижного шпинделя при включении М9. Лимбы отсчета перемещений шпинделя 3 и радиального суппорта 2 кинематически связаны с приводом подач шпинделя и радиального суппорта. Муфта обгона М0 на валу XVIII отключает вращение штурвала 1 при механических подачах.

На рисунке 20 изображен привод радиального суппорта 1 станка. Суппорт с червячной рейкой 9 получает перемещение через зубчатые колеса 3, 2, винт 4 и червяк 5, состоящий из двух частей. Осевой зазор между червяком и рейкой устраняют путем сближения частей червяка регулировочным винтом 8. Для этого предварительно с помощью винта 6 освобождается винт 7. Зазор регулируют, а затем фиксируют требуемое положение винта 8.

2 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

2.1 Расчет количество зубьев и определение знаменателя геометрического ряда

2.1.1 Подобрать вариант расположения групповых передач по длине коробки

Определяем элементы коробки скоростей

Количество валов КС - 6

Количество групповых передач - 5

Количество частот вращения - 24

2.1.2 Определить основные параметры зубчатых колес

Таблица - 2 Основные параметры зубчатых колес

Продолжение таблицы - 2

? ZI п.гр. = Z1+Z2 = Z3+Z4 = соnst;

? ZI п.гр. = 36+36 = 32+40 = 72;

? ZII п.гр. = Z5+Z6 = Z7+Z8 = Z9+Z10 = const;

? ZII п.гр. = 25+65 = 18+72 = 35+55 = 90;

? ZIII п гр. = Z11+Z12 или Z13+Z14

? ZIII п.гр. = 19+60 = 79 или 44+35 = 79

? ZIII п.гр. = Z15+Z16 или Z17+Z18;

? ZIII п.гр. = 19+61 = 80 или 60+48 = 108;

? ZIV п.гр. = Z19+Z20 = Z21+Z22;

? ZIV п.гр. = 30+86 = 47+41 = 116...88;

2.1.3 Определить передаточное отношение

Первая переборная группа:

i1 = Z1/Z2 = 36/36 = 1;

i2 = Z3/Z4 = 32/40 = 0,8.

Вторая переборная группа:

i3 = Z5/Z6 = 25/65 = 0,38;

i4 = Z7/Z8 = 18/72 = 0,25;

i5 = Z9/Z10 = 35/55 = 0,64.

Третья переборная группа:

i6 = Z11/Z12 = 19/60 = 0,32 или i7 = Z13/Z14 = 44/35 = 1,26;

среднее i = 0,0992 или i = 1,575

i8 = Z15/Z16 = 19/61 = 0,31 или i9 = Z17/Z18 = 60/48 = 1,25.

Четвертая переборная группа:

i10 = Z19/Z20 = 30/86 = 0,35;

i11 = Z21/Z22 = 47/41 = 1,15.

2.1.4 Определить min и max передаточное отношение каждой группы

I - группа:

min = 0,8 = i2;

max = 1 = i1.

II - группа:

min = 0,25 = i4;

max = 0,64 = i5.

III - группа:

min = 0,0992 = i6;8;

max = 1,575 = i7;9.

IV - группа:

min = 0,35 = i10

max = 1,15 = i11

2.1.5 Определить min и max передаточное отношение для всех групповых передач

imin кс (imin общ) = iI гр min • iII гр min • iIII гр min • iIV гр min • iV гр min = = 0,8 • 0,25 • 0,0992 • 0,35 = 0,006944.

imax кс (imax общ) = iI гр max • iII гр max • iIII гр max • iIV гр max • iV гр max == 1• 0,64 • 1,575 • 1,15 = 1,1592.

2.1.6 Определить min и max частоты вращения шпинделя

nmin = nэл.дв • imin кс = 1600 • 0,006944 = 10,416;

nmax = nэл.дв • imax кс = 1600 • 1,1592 = 1738,8.

2.1.7 Определить геометрический знаменатель прогрессии

_________

ц = ^z-1v nmax / nmin ;

_____________ ____

ц = ^24-1v1738,8 / 10,416= ²³v166,9 = 1,25

Принимаем ц = 1,26

2.2 Расчет частот вращений каждой ступени

nmin = n1 = 10,35 мин^-1

n2 = n1 ц = 10,35 • 1,26 = 13,04;

n3 = n2 ц = 13,04 • 1,26 = 16,43;

n4 = n3 ц = 16,43 • 1,26 = 20,7;

n5 = n4 ц = 20,7 • 1,26 = 26,08;

n6 = n5 ц = 26,08 • 1,26 = 32,86;

n7 = n6 ц = 32,86 • 1,26 = 41,4;

n8 = n7 ц = 41,4 • 1,26 = 52,16;

n9 = n8 ц = 52,16 • 1,26 = 65,72;

n10 = n9 ц = 65,72 • 1,26 = 82,81;

n11 = n10 ц = 82,81 • 1,26 = 104,34;

n12 = n11 ц = 104,34 • 1,26 =131,47;

n13 = n12 ц = 131,47 • 1,26 =165,65;

n14 = n13 ц = 165,65 • 1,26 = 208,71;

n15 = n14 ц = 208,71 • 1,26 = 262,97;

n16 = n15 ц = 262,97 • 1,26 = 331,34;

n17 = n16 ц = 331,34 • 1,26 = 417,49;

n18 = n17 ц = 417,49 • 1,26 = 526,04;

n19 = n18 ц = 526,04 • 1,26 = 662,81;

n20 = n19 ц = 662,81 • 1,26 = 835,14;

n21 = n20 ц = 835,14 • 1,26 = 1052,28;

n22 = n21 ц = 1052,28 • 1,26 = 1325,87;

n23 = n22 ц = 1325,87 • 1,26 = 1670,5;

n24 = n23 ц = 1670,5 • 1,26 = 2104,83 мин^-1

Корректируем:

n1 = 10 мин^-1 n10 = 80; n19 = 630;

n2 = 12,5; n11 = 100; n20 = 800;

n3 = 16; n12 = 125; n21 = 1000;

n4 = 20; n13 = 160; n22 = 1250;

n5 = 25; n14 = 200; n23 = 1600;

n6 = 31,5; n15 = 250; n24 = 2100 мин^-1

n7 = 40; n16 = 315;

n8 = 50; n17 = 400;

n9 = 63; n18 = 500;

2.3 Выбор оптимального варианта структурной сетки

0 I II III I II 0 III I II III 0 I III 0 II

1) 2 • 3 • 2 • 2 = 24; 2) 2 • 3 • 2 • 2 = 24; 3) 2 • 3 • 2 • 2 = 24; 4) 2 • 3 • 2 • 2 = 24;

(1) (2) (6) (12) (2) (4) (1) (12) (2) (4) (12) (1) (2) (8) (1) (4)

I 0 III II III 0 I II II 0 III I 0 I III II

5) 2 • 3 • 2 • 2 = 24; 6) 2 • 3 • 2 • 2 = 24; 7) 2 • 3 • 2 • 2 = 24; 8) 2 • 3 • 2 • 2 = 24;

(3) (1) (12) (6) (12) (1) (3) (6) (6) (1) (12) (3) (1) (2) (12) (6)

II I 0 III III II 0 I

9) 2 • 3 • 2 • 2 = 24; 10) 2 • 3 • 2 • 2 = 24.

(6) (2) (1) (12) (12) (4) (1) (2)

I II III IV V I II III IV V

O I II III I II O III

Z = 2*3*2*2=24 Z = 2*3*2*2=24

(1) (2) (6)(12) (2) (4) (1) (12)

I II III IV V I II III IV V

I II III O I III O II

Z = 2*3*2*2=24 Z = 2*3*2*2=24

(2)(4) (12)(1) (2) (8) (1) (4)

Рисунок 21 - Структурные сетки

I II III IV V I II III IV V

I O III II III O I II

Z = 2*3*2*2=24 Z = 2*3*2*2=24

(3)(1)(12)(6) (12)(1)(3)(6)

I II III IV V I II III IV V

II O III I O I III II

Z = 2*3*2*2=24 Z = 2*3*2*2=24

(6)(1)(12)(3) (1)(2)(12)(6)

Продолжение рисунка 21

I II III IV V I II III IV V

II I O III III II O I

Z = 2*3*2*2=24 Z = 2*3*2*2=24

(6)(2)(1)(12) (12)(4)(1)(2)

Продолжение рисунка 21

2.4 Построение графика частот вращения

1- группа

m1 = lg i1 / lg ц = 0/ 0,1 = 0;

m2 = -0,09/ 0,1 = -0,9 (-1);

2- группа

m3 = -0,42/ 0,1 = -4,2 (-4);

m4 = -0,602/ 0,1 = -6,02 (-6);

m5 = -0,19/ 0,1 = -1,9 (-2);

3- группа

m6 = -1,003/ 0,1 = -10,03 (-10);

m7 = -0,19/ 0,1 = -1,9 (-2);

4- группа

m8 = -0,45/ 0,1 = -4,5 (-5);

m9 = 0,06/ 0,1 = 0,6 (1);

3. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

3.1 Правила эксплуатации и технического обслуживания станка

В случае заедания инструмента в заготовке или при проворачивании ее на столе вместе с инструментом немедленно остановить станок.

При перемещении шпиндельной бабки по траверсе радиально-сверлильного станка сильно не разгонять ее.

Не наклоняться близко к вращающемуся шпинделю для наблюдения за ходом обработки.

По возможности не применять при работе патроны и приспособления с выступающими частями. Если они есть, то необходимо их оградить.

После снятия со станка обработанной детали или приспособления вынуть все болты из пазов стола и убрать их в установленное место.

При снятии инструмента выбивать его только клином, специально предназначенным для этой цели и соответствующим по размерам конусу. Для выбивания применять латунные, медные или незакаленные стальные молотки, чтобы предотвратить образование осколков, которые могут нанести травму рабочему.

При транспортировании заготовок и обработанных деталей стропы следует размещать с учетом положения центра тяжести заготовок.

При пользовании стропом обращать внимание на находящееся на одном из его концов кольцо, где указана дата, до которой гарантируется прочность стропа. Использовать для транспортирования поврежденные стропы, а также проволоку или веревки запрещается.

Удалять стружку из обрабатываемого отверстия только после остановки шпинделя и отвода инструмента. Для удаления мелкой стружки из глухих отверстий и полых заготовок применять специальные магнитные стружко-удаляющие устройства. Использование сжатого воздуха для выдувания стружки запрещается.

После настройки радиально-сверлильного станка надежно зафиксировать его траверсу в требуемом положении. Установка и смена инструмента.

Установку инструментов производить при полном останове станка, остерегаясь порезов рук о режущие кромки. Следить за надежностью и прочностью его крепления, а также центровки. Смену инструмента без остановки станка производить только при наличии специального быстросменного патрона.

Жестко и прочно крепить режущий и вспомогательный инструмент. Следить за тем, чтобы хвостовики инструментов и оправок были тщательно пригнаны к конусу шпинделя. Перед установкой инструмента осмотреть и протереть посадочные поверхности, забоины на этих поверхностях не допускаются.

При закреплении в сверлильном патроне инструмента конец его хвостовика должен упираться в дно гнезда патрона.

При нарезании резьб метчиками, особенно в глухих отверстиях, необходимо инструмент крепить в предохранительном патроне.

Установка заготовок и зажимных приспособлений.

Перед установкой заготовки на станок проверить состояние базовых поверхностей. Надежно закрепить заготовку на станке независимо от ее размера и массы, при закреплении пользоваться только исправным инструментом.

При установке заготовки на набор мерных подкладок использовать возможно меньшее их число по высоте.

Крепление заготовки производить в местах, имеющих сплошные опоры; такое крепление исключает возможность деформации и срыва заготовки в процессе обработки.

В качестве крепежных элементов необходимо применять высокие гайки, опорная поверхность которых закалена. Гайки со смятыми поверхностями не применять.

Приемы работы на сверлильно-расточных станках.

Перед остановом станка обязательно отвести инструмент от обрабатываемой детали.

При затуплении инструмента, его поломке, а также при выкрашивании кромок у твердосплавных режущих пластин остановить станок и заменить инструмент.

При сверлении отверстий подачу врезания осуществлять вручную, а механическую подачу включать после полного входа в материал режущих кромок сверла.

Сверление глубоких отверстий выполнять в два приема: вначале отверстие сверлить на глубину 5-6 диаметров обычным сверлом, затем на заданную глубину - удлиненным.

При обработке глубоких отверстий периодически выводить режущий инструмент из отверстия и очищать его кисточкой или щеткой от стружки и производить подачу СОЖ.

При сверлении полых заготовок или заготовок, у которых поверхность на выходе сверла расположена под углом к оси его вращения, применять автоматическую подачу и использовать фигурные подкладки.

При обработке отверстий в тонких пластинах и полосах закреплять их в специальных приспособлениях.

Отказы при сверлении, зенкеровании, развертывании и способы их устранения.

Точность сверления не превышает 11-13-го квалитета, а шероховатость обработанной поверхности находится в пределах 6,3 -- 12,5 мкм.

При наладке операции сверления необходимо обращать внимание на состояние режущего инструмента, надежное его крепление, своевременную смену и т.д.

Зенкерование применяют в основном для получистовой обработки просверленных, литых и кованных отверстий, изредка -- для чистовой. Достигаемая при этом точность соответствует 9-12-му квалитету, а шероховатость поверхности -- 3,2-6,3 мкм.

Зенкеры работают подобно сверлу при рассверливании отверстия. Поэтому многие причины отказов аналогичны причинам отказов при сверлении

Развертывание применяют для окончательной обработки отверстий с малой шероховатостью и высокой точностью, производят после предварительной обработки сверлом, зенкером или расточным резцом.

Шероховатость отверстий после развертывания равна 0,63-2,5 мкм, а точность достигает 7-8-го квалитета.

Для получения повышенной точности обработки припуск снимают последовательно несколькими развертками.

Причинами неполадок, как правило, являются нарушения технологии обработки, неудовлетворительная наладка станка, неправильная эксплуатация инструмента и т.д.

3.2 Техника безопасности

Основные правила безопасной эксплуатации металлообрабатывающих станков для рабочих всех профессий заключаются в следующем.

Общие требования перед началом работы.

1. Проверить, хорошо ли убрано рабочее место, и при наличии неполадок в работе станка в течение предыдущей смены ознакомиться с ними и с принятыми мерами по их устранению.

2. Привести в порядок рабочую одежду. Застегнуть рукава, убрать волосы под головной убор.

3. Проверить состояние решетки под ногами, ее устойчивость.

4. Проверить состояние ручного инструмента: ручки напильников и шаберов должны иметь металлические кольца, предохраняющие их от раскалывания; гаечные ключи должны быть исправными, и при закреплении болтов (гаек) размер их зева должен соответствовать размеру головки болта (гайки); не допускается применение прокладок и их удлинение с помощью труб.

5. Привести в порядок рабочее место: убрать все лишнее. подготовить и аккуратно разложить необходимые инструменты и приспособления так, чтобы было удобно и безопасно пользоваться ими (то, что надо брать левой рукой, должно находиться. слева, а то, что правой, - справа); уложить заготовки в предназначенную для них тару, а саму тару разместить так, чтобы было удобно брать заготовки и укладывать обработанные детали без лишних движений рук и корпуса.

6. При наличии местных грузоподъемных устройств проверить их состояние. Приспособления массой более 16 кг устанавливать на станок только с помощью этих устройств.

7. Проверить состояние станка: убедиться в надежности крепления стационарных ограждений, в исправности электропроводки, заземляющих (зануляющих) проводов, рукояток и махвичков управления станком.

8. Разместить шланги, проводящие СОЖ, электрические провода и другие коммуникации, так, чтобы была исключена возможность их соприкосновения с движущимися частями станка или вращающимся инструментом.Подключить станок к электросети, включить местное освещение и отрегулировать положение светильника так, чтобы рабочая зона была хорошо освещена и свет не слепил глаза.

9. На холостом ходу проверить исправность кнопок «Пуск» и «Стоп», действие и фиксацию рычагов и ручек включения режимов работы станка, системы принудительного смазывания, а также системы охлаждения. Далее произвести или проверить наладку станка в соответствии с технологической документацией.

10. Подготовить средства индивидуальной защиты, проверить их исправность.Для предупреждения кожных заболеваний при необходимости воспользоваться средствами дерматологической защиты.

11. О всех обнаруженных недостатках, не приступая к работе, сообщить мастеру.

Общие требования во время работы.

12. Масса и габаритные размеры обрабатываемых заготовок должны соответствовать паспортным данным станка.

13. При обработке заготовок массой более 16 кг устанавливать и снимать с помощью грузоподъемных устройств, причем не допускать превышения нагрузки, установленной для них. Для перемещения применять специальные строповочно-захватные приспособления. Освобождать обработанную деталь от них только после надежной укладки, а при установке--только после надежного закрепления на станке.

14. При необходимости пользоваться средствами индивидуальной защиты. Запрещается работать в рукавицах и перчатках, а также с забинтованными пальцами без резиновых напальчников, на станках с вращающимися обрабатываемыми заготовками или инструментами.

15. Перед каждым включением станка убедиться, что его пуск ни для кого не опасен; постоянно следить за надежностью крепления станочного приспособления, обрабатываемой заготовки, а также режущего инструмента.

16. При работе станка не переключать рукоятку режимов работы, измерений, регулировки и чистки. Не отвлекаться от наблюдения за ходом обработки самому и не отвлекать других.

17. Если в процессе обработки образуется отлетающая стружка, установить переносные экраны для защиты окружающих и при отсутствии на станке специальных защитных устройств надеть защитные очжи или предохранительный щиток из прозрачного материала. Следить за своевременным удалением стружки как со станка, так и с рабочего места, остерегаться наматывания стружки на заготовку или инструмент, не удалять стружку руками, а пользоваться для этого специальными устройствами; запрещается с этой целью обдувать сжатым воздухом обрабатываемую заготовку и части станка.

18. Правильно укладывать обработанные детали, не загромождать подходы к станку, периодически убирать стружку и следить за тем, чтобы пол не был залит охлаждающей жидкостью и маслом, обращая особое внимание на недопустимость попадания;их на решетку под ноги.

19. При использовании для привода станочных приспособлений сжатого воздуха следить за тем, чтобы отработанный воздух отводился в сторону от станочника.

20. Постоянно осуществлять контроль за устойчивостью отдельных деталей или штабелей деталей на местах складирования, а при размещении деталей в таре обеспечивать устойчивое положение их, а также самой тары. Высота штабелей не должна превышать для мелких деталей 0,5 м, для средних - 1м, для крупных - - 1,5 м.

21. Обязательно выключать станок при уходе даже на короткое время, при перерывах в подаче электроэнергии или сжатого воздуха, при измерении обрабатываемой детали, а также при регулировке, уборке и смазывании станка.

22. При появлении запаха горящей электроизоляции или ощущения действия электрического тока при соприкосновении с металлическими частями станка немедленно остановить станок и вызвать мастера. Не открывать дверцы электрошкафов и не производить какую-либо регулировку электроаппаратуры.

Общие требования по окончании работы.

23. Выключить станок и привести в порядок рабочее место. Разложить режущий, вспомогательный и измерительный инструмент по местам хранения, предварительно протерев его.

24. Стружку смести в поддон или на совок щеткой; труднодоступные места очистить кистью или деревянной заостренной палочкой, обернутой ветошью. Во избежание несчастного случая и попадания стружки в механизмы запрещается для чистки станка использовать сжатый воздух.

25. Проверить качество уборки станка, выключить местное освещение и отключить станок от электросети.

26. О всех неполадках в работе станка, если они имели место на протяжении смены, сообщить сменщику или мастеру.

27. Осуществить санитарно-гигиенические мероприятия.

Кроме указанного, каждый станочник обязан работать только на том станке, к эксплуатации которого он допущен, и выполнять ту работу, которая поручена ему администрацией цеха; без разрешения мастера не допускать к работе на станке других лиц; заметив нарушение правил по охране труда со стороны других станочников, предупредить их и потребовать соблюдения требований безопасности; в обязательном порядке требовать от администрации цеха проведения внепланового инструктажа при переводе на эксплуатацию станка другой модели или при привлечении к разовым работам, не входящим в круг обязанностей станочника; при всяком несчастном случае немедленно ставить в известность мастера и обращаться в медицинский пункт; уметь оказывать первую помощь пострадавшему, применять первичные средства пожаротушения и проводить работы по устранению последствий аварийных ситуаций или пожара.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе изучения горизонтально-расточного станка 2А620Ф2 были рассмотрены его технологические возможности, технические характеристики, способы крепления заготовки и инструмента, устройство и принцип действия станка. А так же была рассмотрена кинематическая схема, где показаны главное движение, движение подачи, радиальное перемещение суппорта, продольное перемещение стола и другие.

В дальнейшем был расчет количества зубьев и определение знаменателя геометрического ряда, расчет частот вращения каждой ступени, выбор оптимального варианта структурной сетки и построение графика частот вращения.

Так же была изучена техника безопасности при работе на данном станке. Сюда входят правила эксплуатации и технического обслуживания станка, установка заготовок и зажимных приспособлений, приемы работы. И самое главное были изучены основные правила безопасной эксплуатации металлообрабатывающих станков для рабочих всех профессий.

ЛИТЕРАТУРА

1. Паспорт станка 2А620Ф2.

2. Маеров А.Г. Устройство, основы конструирования и расчёт металлообрабатывающих станков и автоматических линий, М: Машиностроение, 1986 - 368с.

3. Мазов В.А. Охрана труда в машиностроении: Учебное пособие для средних профессиональных училищ, М : машиностроение 1983 - 160с.

4. Нефёдоров Н.А. Практическое обучение в машиностроительных техникумах, М: Машиностроение

5. Чернов И.А. Металлорежущие станки - 3-е издание, переработанное и дополненное, М: Машиностроение, 1978 - 2003 г.