Контрольная работа по «Металлорежущие станки»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

 

УО «ВИТЕБСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

КАФЕДРА «ТиОМП »

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

По дисциплине: «Металлорежущие станки»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       Студента  группы ТМС-7

       Волчек  Игоря Вячеславовича

  Заочный факультет  сокращённой формы

                     Зачётная книжка №10178

 

 

 

 

 

 

 

 

Витебск, 2013

 

 

 

 

Вариант: №16

Произвести расчет настройки зубофрезерного станка для обработки цилиндрического косозубого колеса. Модель станка принять по учебнику или по специальной литературе с обязательным указанием источника, страницы.

 

1  Данные для расчета:

Параметры нарезаемого  колеса.				Параметры червячной  фрезы.					Режимы резания.
mn, мм.	z	β, град.	Направление линии зуба.	mn, мм	k	dф мм.	, град.	Направление винтовой линии.	V, мм\мин	S, мм /об
2,0	42	13	правое	2,0	1	90	1°22´	правое	70	2,5

 

 

2Выполняем чертеж обрабатываемого зубчатого колеса, проставляем нужные размеры. Ширину зубчатого колеса принимаем произвольно.

 

Модуль нормальный:m_n=2,0

Число зубьев:z=42

Угол наклона зуба:      β = 13°

Направление зуба:      правое

Делительный диаметр

 

Диаметр вершин зубьев колеса

da = d + 2 ∙ m = 86,6 + 2 ∙ 2,0 = 90,6 мм

Диаметр впадин зубьев колеса

d_f = d– 2,5 ∙ m = 86,6– 2,5 ∙ 2,0 = 81,6 мм

Ширину колеса принимаем b = 35 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Эскиз обрабатываемого  зубчатого колеса

3Выбор зубофрезерного станка.

Для обработки цилиндрического  косозубого колеса методом обкатки выбираем зубофрезерныйполуавтомат модели 5Д32.[2, с.266]

Предназначен для нарезания  цилиндрических зубчатых колес с  прямыми и косыми зубьями и  для нарезания червячных колес  как методом радиальной так и  методом  тангенциальной  подачи.   При   наличии   специальных   приспособлений возможно нарезание  шестерен внутреннего зацепления.

 

Техническая характеристика зубофрезерного полуавтомата модели 5Д32

 

Наибольший диаметр нарезаемых колес, мм     – 800

Пределы модулей зубьев нарезаемых колес, мм

по стали           – 2 – 6

по чугуну           – 2 – 8

Наибольший угол наклона  зуба нарезаемых колес, град.   – +60⁰

Наибольшая ширина нарезаемых колес, мм:     – 275

Наибольший диаметр фрезы, мм:       – 120

Пределы чисел оборотов шпинделя, мин^-1:     – 47,5 – 192

Пределы подач за оборот стола в мм:

вертикальных          – 0,5 – 3

радиальных          – 0,1 – 1

Мощность главного электродвигателя, кВт      – 2,8

Общий вид и компоновка станка показана на рисунке 2.

Основные узлы станка: А – станина, Б – стол, В – стойка, Г – поддерживающий кронштейн, Д – поперечина, Е – фрезерный суппорт, Ж – протяжной суппорт, З – подвижная стойка, И – гитара дифференциала и подачи, К – делительная гитара.

Органы управления: 1 – рукоятка включения и выключения рабочих подач; 2 – рукоятка включения подачи при работе с протяжным суппортом; 3 – кнопочная станция; 4 – рукоятка включения вертикальной подачи фрезерного суппорта; 5 – квадрат для ручного вертикального перемещения подвижной стойки; 6 – квадрат для ручного горизонтального перемещения подвижной стойки; 7 – рукоятка включения радиальной подачи подвижной стойки.

 

Рисунок 2- Общий вид и компоновка зубофрезерного полуавтомата модели

5Д32

4 Установка фрезы  относительно заготовки. 

 

 Наладка полуавтомата 5Д32. Для обеспеченния нормальной работы станка перед его пуском необходимо проверить правильность установки заготовки на столе станка и установки фрезы и настройку гитар сменных колес. Заготовку устанавливают на специальных оправках и проверяют на биение индикатором.Величина допустимого биения 0,01÷0,02 мм. После закрепления заготовку проверяют на биение по наружному диаметру и торцу.

       При  нарезании косозубых колес угол  наклона фрезы  φ=β_д+ β₁, где β₁−угол наклона винтовой линии фрезы. Рекомендуется выбирать фрезу с тем же направлением винтовой линии, что и у зубьев нарезаемого колеса; это повышает точность обработки. При установке фрезы учитываем направление линии зуба (правое) и винтовой линии фрезы (правое).

 

Угол наклона фрезы  φ = β_д+ β₁ = 13°−1°22´= 11°38´.

правое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3 – Установка фрезы относительно заготовки.

 

 

5 Кинематическая схема полуавтомата

 

Движение резания - вращение шпинделя фрезерного суппорта с червячной фрезой.

Движение подач - вертикальное перемещение фрезерного суппорта, радиальное перемещение   подвижной   стойки   и   тангенциальное   перемещение   протяжного суппорта.

Движение деления  и обкатки - непрерывное вращение стола с заготовкой.

Вспомогательные движения - быстрые механические и ручные установочные перемещения фрезерного суппорта и подвижной стойки.

 

 

 

 

5.1 Кинематическая цепь привода главного движения.[2, с.268]

 

 Вращение шпинделя  VI и фрезы осуществляется от электродвигателя мощностью 2,8 кВт.

Уравнение баланса этой кинематической цепи:

 

n_дв, мин^-1 → n_фр, мин^-1 

 

А + В = 60

 

 

 

где V – скорость резания,

d_ф – диаметр фрезы

n,мин^-147       647997   127   155192

5.2 Расчет кинематической цепи привода главного движения.

 

При расчете настройки  скоростной  цепи зная скорость резания V = 70 мм/мин и диаметр фрезы d_ф =90 мм. Определяем частоту вращения фрезы nф. и устанавливаем ее при помощи гитары скоростей a−b .

Расчетными перемещениями  будут n_дв, мин^-1 → n_фр, мин^-1

 

 

 

Принимаем по паспорту ближайшее  наименьшее значениеn_ф =192мин^-1.

 

 

 

 

 

Из комплекта сменных  колес поставляемых со станком, этой частоте вращения фрезы соответствуют следующие шестерни:

 

 

 

5.3  Кинематическая цепь вертикальной подачи фрезерного суппорта

 

Уравнение баланса данной кинематической цепи:

1 об.стола → Sверт, мм/об

 

Формула настройки:

 

5.4 Расчет кинематической цепи вертикальной подачи фрезерного суппорта

По заданию S= 2,5мм∕об. По таблице подачпринимаем вертикальную «встречную» подачу    S_в= 2,5мм∕об.

 

Проверяем условие сцепляемости

 

 

Условие выполняется.

 

 

 

 

 

 

5.5 Кинематическая цепь радиальной подачи подвижной стойки

 

Уравнение баланса кинематической цепи:

1 об.стола → Sрад, мм/об

Формула для настройки:

 

5.6  Кинематическая цепь тангенциальной подачи протяжного суппорта

 

Протяжной суппорт, устанавливаемый  взамен нормального, получает движение тангенциальной подачи.

 

Уравнение баланса кинематической цепи:

1 об.стола → Sт, мм/об

 

Формула для настройки:

 

 

 

5.7  Кинематическая цепь деления и обкатки

 

Это движение заимствуется от вала IV, вращение от которого передается столу через косозубые шестерни 46 – 46, дифференциал, вал XXV, колеса переключения C1 –D1, вал XXVI, сменные колеса a–bи  c–d делительной гитары, вал XXVII и червячную передачу 1 – 96.

 

Уравнение баланса кинематической цепи:

 

 

Для сообщения столу с заготовкой добавочного вращения, необходимого для нарезания цилиндрических колес с косыми зубьями, червячных колес методом тангенциальной подачи и колес с количеством зубьев, выраженных простыми числами, для которых нет соответствующих сменных колес, используют дифференциал, для чего включают муфты М₂и М₁. Дополнительное движение обкатки получают от вала XI через гитару сменных колес a₂–b₂ и c₂–d₂, вал XXIV, червячную передачу 1 – 30 и дифференциал.

 

 

 

 

 

 

 

 

где К – число заходов  фрезы

 

 

5.8  Расчет кинематической  цепи движения деления и обкатки

 

 

Условие выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.9 Кинематическая цепь дополнительного движения образования винтовой канавки при нарезании косозубых колес

 

Уравнение баланса этой кинематической цепи:

 

 

 

где  α – угол наклона зубьев колеса,

К – число заходов фрезы,

m – модуль

Формула для настройки:

 

для нарезания винтовой канавки из формулы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Кинематическая схема зубофрезерного полуавтомата

модели 5Д32

 

 

Рисунок 5  – Кинематическая схема зубофрезерного полуавтомата                           модели 5Д32 после подбора сменных  колес

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. Доцент Угольников А. А. Лекции по курсу: «Станочное оборудование»

Витебск, 2007

2. Металлорежущие станки (альбом общих видов, кинематических схем и узлов). Кучер А.М, Киватицкий М.М., Покровский А.А. Машиностроение, 1972
3. Пикус М. Ю. Нарезание зубчатых колес  Госиздат БССР Минск, 1957
4. Петрик М. И., Шишков В. А.Таблицы для подбора зубчатых колес. Машиностроение, 1973