Расчет привода главного движения и подшипников качения шпинделя токарно-винторезного металлорежущего станка SV-18RA

Ижевский Государственный технический университет им. М. Т. Калашникова
Кафедра Автомобили и металлообрабатывающее оборудование
Выпускная квалификационная работа бакалавра
На тему: "Разработка привода главного движения токарно-винторезного станка максимальным диаметром обработки Dmax = 380 мм и технологического процесса изготовления «Вал выходной шлицевый» № SV18RA.98.001"
Ижевск 2016

Темой данной выпускной квалификационной работы: «Разработать привод главного движения токарно-винторезного станка с Dmax = 380 мм и техпроцесс изгтовления детали «Вал выходной шлицевый»». Объем выпуска детали «Вал шлицевый» 100 шт. в год. Режим работы 1 смена. В проекте предусмотреть применение станков с ЧПУ. Работа состоит из графической и расчетно-пояснительной записки.
Графическая часть выполнена на 2 листах формата А0, 4 листах А1 и на 2 листах А2. Графическая часть содержит кинематическую структурную схему станка, принципиальную электрическую схему станка, развертку и свертку коробки скоростей, бабки шпиндельной, рабочий чертеж детали.
Целью выпускной квалификационной работы является демонстрация конструкторских и технологических навыков проектирования узлов металлорежущих станков.
Расчетно-пояснительная записка содержит 151 страницы формата А4 и включает в себя краткое описание токарно-винторезного станка SV-18-RA, кинематические расчеты привода главного движения, выбор электродвигателя, прочностной расчет привода главного движения, составление циклограммы цилиндрического кулачка управления частотами вращения коробки скоростей, расчет бабки шпиндельной, описание работы смазки станка, разработку технологического маршрута обработки детали «Вал выходной шлицевый», расчет режимов резания, расчет производственного времени и приложения. Приложения включают в себя спецификацию на коробку скоростей и бабку шпиндельную, технологические карты на изготовления детали «Вал выходной шлицевый».

Содержание
Аннотация 6
Введение 7
1. Быстроходный токарно-винторезный станок модели SV-18-RA 8
1.1. Основные характеристики станка модели SV-18-RA 8
1.2. Органы управления станка модели SV-18-RA 11
1.3. Краткое описание основных узлов станка модели SV-18-RA 13
2. Кинематический расчет привода главного движения станка модели SV-18-RA 15
2.1. Выбор режимов резания 15
2.2. Разработка кинематической схемы и построение графика частот вращения шпинделя 18
2.2.1. Выбор электродвигателя 18
2.2.2. Механические характеристики электродвигателя MSD 132S-2 19
2.3. Выбор структуры привода главного движения 21
2.4. Построение графика чисел оборотов 23
2.5. Определение чисел зубьев цилиндрических зубчатых передач 25
2.6. Определение действительных частот вращения шпинделя и отклонения от нормального ряда 29
2.7. Определение моментов на валах 31
3. Прочностной расчет привода главного движения станка модели SV-18-RA 32
3.1. Определение модуля зацепления пары зубчатых колес 32
3.2. Расчет валов 35
3.2.1. Ориентировочный расчет вала 35
3.2.2. Уточненный расчет вала 35
3.3. Выбор и расчет подшипников 43
3.4. Расчет шпоночного соединения 45
3.5. Расчет клиноременной передачи 46
4. Циклограмма цилиндрического кулачка управления частотами вращения коробки скоростей 51
5. Расчет и проектирование шпиндельного узла 55
5.1. Исходные данные 55
5.2. Выбор и компоновка шпиндельного узла и расчет основных его частей 55
5.3. Материал и термообработка шпинделя 58
5.4. Расчет шпиндельного узла 58
5.4.1. Определение статических и динамических характеристик шпиндельного узла 59
5.4.2. Расчет точности вращения шпинделя 70
5.4.3. Выбор способа смазки подшипников качения 72
6. Смазка станка 73
7. Принципиальная электросхема станка 76
8. Разработка технологии механической обработки детали «Вал выходной шлицевый» 78
8.1. Анализ и систематизация поверхностей вала выходного шлицевого 78
8.2. Определение типа и выбор стратегии разработки технологического процесс 79
8.3. Выбор и обоснование выбора заготовки 80
8.4. Разработка схем базирования 84
8.5. Разработка технологического маршрута обработки вала выходного шлицевого 85
8.6. Разработка технологических операций 86
8.6.1. Расчет межоперационного припуска 86
8.6.2. Расчет режимов резания 88
8.6.3. Нормирования технологического процесса 98
Заключение 103
Основная литература 104
Дополнительная литература 106