Проектирование вертикально фрезерного станка (stanok)

Посмотреть архив целиком

Исходные данные





Тип станка - вертикально фрезерный.



Параметры:




Приведенный диаметр заготовки

dпр

мм

160

Максимальная длина заготовки

Lmax

мм

930

Максимальное количество оборотов

nmax

мин-1

2000

Минимальное количество оборотов

nmin

мин-1

40

Продольная подача максимальная

Sп max

мм/мин

1600

Продольная подача минимальная

Sп min

мм/мин

50

Максимальная глубина резания

tmax

мм

3.0

Среднее арифметическое значение диаметров шеек валов

dс max

мм

40

Среднее арифметическое значение диаметра шпинделя

dс min

мм

82.5

Количество ступеней оборотов шпинделя

Zn


18

Количество ступеней подач

Zs


16



























Кинематический расчет привода главного движения со

ступенчатым регулированием.



1. Определяем диапазон регулирования чисел оборотов шпинделя по формуле.


Rn = nmax / nmin ,


где nmax , nmin - соответственно максимальное и минимальное числа оборотов шпинделя

приведенные в таблице, мин-1


Rn = 2000 / 40 = 50


2. Определяем знаменатель геометрического ряда чисел оборотов шпинделя:


lgj = lgRn / Zn - 1


где Zn - количеств ступеней чисел оборотов шпинделя


lgj = lg50 / 18-1 = 0.0999


Из приложения 1 выбираем ближайшее стандартное значение для j


j = 1.26


3. По значению j выбираем стандартный ряд чисел оборотов


2000

1600

1250

1000

800

630

500

400

315

250

200

160

125

100

80

63

50

40



4. На основе имеющихся величин Zn и j выбираем оптимальный структурный вариант привода


Zn = p1(x1) x p2(x2) x ... x pn(xn)


где p1,pn - количество различных передач в каждой группе

x1,xn - характеристика группы передач


18 = 3(1) x 3(3) x 2(9)


Значения x1, x2, xn для j = 1.26 должны удовлетворять условию

для понижающих передач x1 = 6

для понижающих передач x2 = 3


5. По выбранному оптимальному структурному варианту привода строим структурную сетку.


  1. Задаемся частотой вращения электродвигателя nдв = 1460 об/мин и строим структурный

график чисел оборотов привода главного движения.

































7. Определим передаточное отношение в каждой группе передач по формуле:


i = j±u


где j - принятый знаменатель ряда чисел оборотов

u - количество интервалов


in1 = 1000 / 1460 = 0.69


i1 = j-1 = 1.26-1 = 0.79


i2 = j-2 = 1.26-2 = 0.63


i3 = j-3 = 1.26-3 = 0.5


i4 = j-1 = 1.26-1 = 0.79


i5 = j-2 = 1.26-2 = 0.63


i6 = j-5 = 1.26-5 = 0.32


i7 = j3 = 1.263 = 2


i8 = j-6 = 1.26-6 = 0.25


8. Определяем число зубьев передач и диаметры шкивов клиноременной передачи

Расчет чисел зубьев выполняем по стандартной сумме зубьев.


zвщ = åz / 1+(1/j±u)


zвд = åz - zвш

Первая группа передач åz = 93


z1вщ = 93 / 1+1.26 = 41 z1вд = 93 - 41 = 52 i1` = 41 / 52 = 0.788


z2вщ = 93 / 1+1.262 = 36 z2вд = 93 - 36 = 57 i2` = 36 / 57 = 0.63


z3вщ = 93 / 1+1.263 = 31 z3вд = 93 - 31 = 62 i3` = 31 /62 = 0.5



Вторая группа передач åz = 120


z4вщ = 120 / 1+1/1.26 = 67 z4вд = 120 - 67 = 53 i4` = 67 / 53 = 1.264


z5вщ = 120 / 1+1.262 = 46 z5вд = 120 - 46 = 74 i5` = 46 / 74 = 0.721


z6вщ = 120 / 1+1.265 = 29 z6вд = 120 - 29 = 91 i6` = 29 / 91 = 0.318


Третья группа передач åz = 150


z7вщ = 150 / 1+1.1.263 = 100 z6вд = 150 - 100 = 50 i6` = 100 / 50 = 2


z8вщ = 150 / 1+1.266 = 30 z6вд = 150 - 30 = 120 i6` = 30 / 120 = 0.25



9. Определяем фактические значения частот вращения шпинделя и относительные погрешности


Dnдоп = ± (1 - nшп. факт / nшп. станд ) * 100% £ ± 10(j-1), %


где Dnдоп - относительная погрешность


Dnдоп = ± 10 (1.26 - 1) = 2.6 %


Подставляя значения формулу фактического значения получаем:


П = 1460 * in1` * i1` * i4` * i7`


П = 1460 * 0.69 * 0.79 * 1.26 * 2 = 1991.97 DП = 1- 1991.97/2000* 100 = 0.4%


Аналогично производим вычисления и с другими значениями, результаты сводим в таблицу.


Пф1

999.954 * i1` * i4` * i7`

1991.97

0.4 %

Пф2

999.954 * i2` * i4` * i7`

1592.26

0.5 %

Пф3

999.954 * i3` * i4` * i7`

1263.94

1.1 %

Пф4

999.954 * i1` * i5` * i7`

978.65

2.1 %

Пф5

999.954 * i2` * i5` * i7`

782.424

2.2 %

Пф6

999.954 * i3` * i5` * i7`

620.97

1.4 %

Пф7

999.954 * i1` * i6` * i7`

501.1

0.2 %

Пф8

999.954 * i2` * i6` * i7`

400.66

0.3 %

Пф9

999.954 * i3` * i6` * i7`

317.98

0.9 %

Пф10

999.954 * i1` * i4` * i8`

248.9

0.2 %

Пф11

999.954 * i2` * i4` * i8`

199.07

0.2 %

Пф12

999.954 * i3` * i4` * i8`

157.99

0.3 %

Пф13

999.954 * i1` * i5` * i8`

122.33

2.1 %

Пф14

999.954 * i2` * i5` * i8`

97.8

2.2 %

Пф15

999.954 * i3` * i5` * i8`

78.6

2.4 %

Пф16

999.954 * i1` * i6` * i8`

62.6

0.5 %

Пф17

999.954 * i2` * i6` * i8`

50.08

0.1 %

Пф18

999.954 * i3` * i6` * i8`

39.8

0.4 %


Таким образом получаем, на всех ступенях относительную погрешность не превышающую

предельно допустимую (2.6%)




















Кинематический расчет привода подач со ступенчатым

регулированием.



Расчет привода подач ведем аналогично расчету привода главного движения.


1. Диапазон регулирования частот вращения


Rn = Smax / Smin = 1600 / 50 = 32


2. Знаменатель геометрического ряда частот вращения шпинделя:


tgj = lg Rn / zs - 1 = lg 32 / 15 = 0.1


Из приложения 1 выбираем ближайшее стандартное значение для j


j = 1.26


3. Определяем ряд подач (мм/мин)


1600

1269.84

1007.81

799.84

634.80

503.81

399.84

317.33

251.85

199.88

158.63

125.9

99.9

79.3

62.94

50


4. Преобразование вращательного движения выходного вала коробки подач в поступательное

движение стола происходит с помощью





5. Для определения частот вращения выходного вала коробки подач nn (мм/об) необходимо

каждое значение ряда подач разделить на передаточное число.

Результаты сводим в таблицу.


266.67

211.64

167.97

133.31

105.8

83.97

66.64

52.89

41.96

33.31

26.44

20.98

16.65

13.22

10.49

8.33






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.