Проектирование привода главного движения токарного станка с ЧПУ 16ГС32СУ

Республика Беларусь «Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого»
Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты»
Курсовой проект по курсу: «Конструирование и расчёт технологического оборудования»
на тему: «Проектирование привода главного движения токарного станка с ЧПУ 16ГС32СУ»
Гомель 2020

В результате выполнения курсового проекта по дисциплине «КИРТО» был разработан привод главного движения с полуавтоматической системой управления для токарного станка с ЧПУ модели 16ГС32СУ. В ходе проектирования по заданному преподавателем заданию, а именно числу скоростей были определены все необходимые передачи, обеспечивающие реализацию заданных ограничений. В ходе проектирования неоднократно была необходимость в работе с реальными каталогами организаций, например, двигателя привода главного движения, это является достаточно важным фактором при выполнении данного проекта, так как он отображает готовность студентов уже сейчас осуществлять обоснованный выбор и применять приобретенные в теории знания на практике. Немаловажно отметить и то, что в ходе выполнения курсового проекта, после завершения выполнения какого-либо из этапов в конструировании ставилась задача производить проверку разрабатываемого узла на возможность экономии материала, комплектующих и т.д., это является достаточно важным фактором в сложившейся реальной экономической ситуации при формировании достаточно жесткой рыночной экономики, где уже сейчас возникает непростой вопрос связанный с соответствием таких показателей как цена- качество.
В ходе проектирования все выбранные конструктивные решения были обоснованными, опирающимися либо на ограничения, заданными при проектировании, любо на другие факторы, являющиеся важными в процессе проектирования. Была проведена проверка разработанной конструкции и комплектующих на соответствие требованиям жесткости, прочности.

Исходные данные к проекту:
1 Разрабатываемый привод: привод главного движения;
2 Базовая модель станка: 16ГС32СУ;
3 Число скоростей разрабатываемого привода: z=4 ;
4 Механизм переключения скоростей: гидрофицированыый;
5 Обрабатываемый материал: Сталь 45, Алюминиевый сплав;
6 Материал режущей части инструмента: твёрдый сплав, быстрорежущая сталь.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ОБЗОР СТАНКОВ ДАННОГО ТИПА 5
1.1 CTX 510 ecoline (Япония – Германия) 5
1.1.1 Общий вид 5
1.1.2 Описание узлов 5
1.1.3 Паспортные данные 6
1.2 ТС1625Ф3 РМЦ 1000 С ЧПУ (РОССИЯ) 7
1.2.1 Общий вид станка 7
1.2.2 Описание узлов 8
1.2.3 Паспортные данные 9
1.3 HAAS ST-20 (США) 11
1.3.1 Общий вид станка 11
1.3.2 Описание узлов 12
1.3.3 Паспортные данные 12
2 АНАЛИЗ БАЗОВОГО СТАНКА 14
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИВОДА 23
3.1 Перечень разновидностей обработок, выполняемых на станке с использованием проектируемого привода 23
3.2 Схемы для принятых разновидностей обработки 23
3.3 Определение предельных размеров заготовки и инструмента 24
3.4 Назначение режимов резания 28
3.5 Анализ режимов резания 31
3.6 Аналитический расчёт режимов резания 32
3.7 Определение кинематического диапазона привода 32
4 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРИВОДА 33
4.1 Выбор оптимальных конструктивного и структурного вариантов привода 33
4.2 Выбор электродвигатель 34
4.3 Расчёт знаменатель геометрической прогрессии ряда частот шпинделя. 35
4.4 Нормализованные значения частот вращения шпинделя 36
4.5 Расчёт привода 37
4.6 Расчёт чисел зубьев зубчатых колёс коробки скоростей 38
5 СИЛОВОЙ РАСЧЁТ ПРИВОДА 42
5.1 Структура ремонтного цыкла 42
5.2 Предварительный расчёт диаметров валов 42
5.3 Расчёт параметров зубчатых колёс 44
5.4 Предварительный выбор подшипников 51
5.5 Расчёт клиноременной передачи 55
5.6 Уточнённый расчёт валов 59
5.6.1 Расчёт шпинделя 60
5.7 Посторенние эпюр изгибающих моментов 61
5.7.1 Первый вал 61
5.7.2 Второй вал 65
5.7.3 Третий вал 69
5.8 Проверка шпиндельного вала на жёсткость 74
5.9 Проверка входного вала на жёсткость 79
5.10 Проверка на выносливость 88
5.11 Окончательный выбор подшипников 89
5.12 Проверка подшипника 92
5.13 Расчёт соединений 93
5.13.1 Расчёт шпонки на первом валу 93
5.13.2 Расчёт шлицевого соединения на втором валу 94
6 РАСЧЁТ СИСТЕМЫ СМАЗКИ 96
7 ОПИСАНИЕ ПРИВОДА 98
8 АНАЛИЗ РЕМОНТОПРИГОДНОСТИ УЗЛА 99
9 СТАНДАРТИЗАЦИЯ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РАЗРАБОТАННОГО ПРИВОДА 102
10 РАЗРАБОТКА ВОПРОСОВ ОХРАНЫ ТРУДА 105
11 РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА УПРАВЛЕНИЯ 107
11.1 Описание гидравлического механизма управления 107
11.2 Расчёт механизма управления 108
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 109
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 110