прототип был взят широкоуниверсальный фрезерный инструментальный станок с ЧПУ модели 67К25ПФ2

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Аннотация

В данном курсовом проекте был спроектирован привод главного движения широкоуниверсального инструментального станка с ЧПУ

За станок-прототип был взят широкоуниверсальный фрезерный инструментальный станок с ЧПУ модели 67К25ПФ2. В курсовом проекте проведен кинематический расчет привода главного движения, приведена кинематическая схема станка и уравнения баланса.

По заданию был проведен проектный расчет зубчатых передач и валов, проведен проверочный расчет наиболее нагруженного вала, расчет шпинделя на жесткость.

Описаны принципы работы механизма переключения диапазонов частот, механизма зажима инструмента и схема смазывания шпиндельных опор, а также приведены требования к шпиндельной бабке широкоуниверсального инструментального фрезерного станка с ЧПУ.

По приводам главного движения данной группы станков был проведен патентно – информационный поиск. Рассмотрена охрана труда машиностроительного предприятия и правила эксплуатации фрезерных станков.

Объем курсового проекта составляет:

Пояснительная записка -     страниц

Графическая часть – 4 листа (1 лист А0 и 3 листа А1)

При разработке курсового проекта было использовано 14 источников.

Введение

Типаж металлорежущих станков, темпы развития станкостроения, уровень качества выпускаемого оборудования, удельный вес автоматизированного оборудования, в том числе с программным управлением, мобильность станочного парка для изготовления разнообразных изделий, высокая эффективность при эксплуатации станков – все это во многом определяет промышленный потенциал страны и характеризует уровень развития ее машиностроения.

Станки занимают особое место среди машин остальных отраслей, так как они предназначены для изготовления деталей других машин, т.е. для производства средства производства.

Современные металлорежущие станки – это высокоразвитые машины, включающие большое число механизмов и использующие механические, электронные, гидравлические, пневматические и другие методы осуществления движений и управления циклом. На станках обрабатывают всевозможные детали – от мельчайших элементов часов до деталей, размеры которых достигают многих метров, - турбин, прокатных станков.

Высокую производительность процесса обработки современные станки обеспечивают за счет быстроходности, мощности  и широкой автоматизации. Существуют автоматические линии, участки и цеха, состоящие из десятков сложных станков и включающие контрольные и сборочные операции.

Широкое распространение получили  станки с программным управлением, в том числе и многоцелевые, обеспечивающие высокую мобильность производства, точность и производительность обработки, а также повышенное качество и точность получаемых изделий.

С учетом долгосрочных тенденций развития станкостроения определены основные направления развития конструкций металлорежущих станков:

1) повышение производительности путем интенсификации режимов обработки и сокращения вспомогательного времени,

2) повышение точности обработки путем расширения номенклатуры прецизионных станков, а также создание новых конструкций, отвечающих требованию отраслей машиностроения, в том числе оснащенных средствами активного контроля,

3) повышения уровня механизации и автоматизации металлорежущих станков за счет существенного расширения номенклатуры станков-автоматов и полуавтоматов и сокращения номенклатуры станков с ручным управлением,

4) расширение номенклатуры станков с цикловым и числовым программным управлением, создание конструкций станков с ЧПУ на базе широкой унификации и агрегатирования, в том числе и многоцелевых станков с автоматической сменой инструмента, создание универсальных станков, оснащенным устройствами ЧПУ, позволяющими осуществлять ручной ввод программ, их корректирование на станке и повторное воспроизведение,

5) создание станков с ЧПУ с возможностью оснащения их промышленными манипуляторами, а также пригодных для настройки в автоматизированные участки,

6) расширение технологических возможностей металлорежущих станков за счет комплектации их необходимой номенклатурой принадлежностей и приспособлений,

7) повышение надежности и долговечности станков за счет совершенствования их конструкций  и технологии изготовления, а также широкого применения современных комплектующих изделий и материалов,

8) создание новых специализированных станков, отвечающих требованиям массового и крупносерийного производства.

9) проектирование станков с учетом повышения технологических возможностей металлорежущего инструмента с применением минералокерамики, твердых сплавов с износостойкими покрытиям, абразивных инструментов из синтетического алмаза, эльбора и др.

1 Кинематическая схема главного привода широкоуниверсального инструментального фрезерного станка

Привод главного движения широкоуниверсального фрезерного инструментального станка состоит из регулируемого электродвигателя М (N=7,5 кВт, nн=1000 об/мин, nмах=5000 об/мин), четырехступенчатой коробки скоростей и шпиндельного узла.

От вала I электродвигателя М движение передается на ременную передачу с диаметрами шкивов , . От ременной передачи движение передается на вал II коробки скоростей. От вала II движение передается на вал III через  цилиндрическую прямозубую передачу  и цилиндрические косозубые передачи  в зависимости от положения включения блока зубчатых полумуфт М1 и блока, состоящего из зубчатой полумуфты М2, жестко соединенной с подвижным колесом . Причем, если блок зубчатых полумуфт М1 введен в зацепление, то блок, состоящий из зубчатой полумуфты М2 и зубчатого колеса, находится в нейтральном положении, и наоборот.

Рисунок 1.1 – Кинематическая схема привода главного движения широкоуниверсального инструментального фрезерного станка (проекция 1)

Далее от вала III движение передается либо через цилиндрическую прямозубую зубчатую передачу  на горизонтальный шпиндель, либо через зубчатую полумуфты М3 на вал V и коническую прямозубую зубчатую передачу , и далее на вертикальный шпиндель в зависимости от положения включения блока, состоящий из зубчатой полумуфты М3 и зубчатого колеса .

Рисунок 1.2 – Кинематическая схема привода главного движения широкоуниверсального инструментального фрезерного станка (проекция 2)

1.  График частот

1.1.1 Расчёт диапазона регулирования частоты вращения шпинделя

Диапазон регулирования определяется по формуле:

1.1.2 Расчёт диапазона регулирования частот вращения электродвигателя при постоянной мощности

Диапазон регулирования электродвигателя при постоянной мощности определяется по формуле:

1.1.3 Определение частоты вращения шпинделя

Расчётная частота вращения шпинделя определяется из выражения:

;  

Принимаем расчётную частоту 160

1.1.4 Определение диапазона регулирования частоты вращения шпинделя при постоянной мощности

Диапазон регулирования частоты вращения шпинделя при постоянной мощности определяется по формуле:

1.1.5 Расчёт диапазона регулирования частоты вращения коробки скоростей

Диапазон регулирования коробки скоростей определяется по формуле:

1.1.6 Определение знаменателя геометрического ряда частот вращения коробки скоростей

Знаменатель геометрического ряда коробки скоростей определяется по формуле:

;  

Принимаем стандартное значение 

1.1.7 Определение фактического диапазона регулирования частоты вращение шпинделя при постоянной мощности

Фактический диапазон регулирования частоты вращения шпинделя при постоянной мощности равен:

1.1.8 Определение фактической и расчётной частоты вращения шпинделя

Фактическая и расчётная частота вращение шпинделя равна:

Расчетная частота остается равной 

1.1.9 Определение диапазона регулирования частот вращения шпинделя при постоянном моменте

Диапазон регулирования при постоянном моменте равен:

1.1.10 Определение минимальной частоты вращения электродвигателя

Минимальная частота вращения электродвигателя равна:

Принимаем стандартное значение 

1.1.11 Определение фактического диапазона регулирования частоты вращения при постоянном моменте

Фактический диапазон регулирования частоты вращения шпинделя при постоянном моменте равен:

1.1.12 Определение фактического диапазона регулирования частоты вращения шпинделя

Фактический диапазон регулирования определяется из выражения:

где фактический диапазон регулирования частоты вращения шпинделя при  постоянном моменте  и  мощности;

1.1.13 Определение фактической минимальной частоты вращения шпинделя

Фактическая частота вращения равна:

Принимаем стандартное значение 

1.1.14 Определение числа делений изображающих частоты вращения электродвигателя и шпинделя

1.1.15 Оптимизация структурной формулы

Структурная формула имеет вид:

число делений, которые изображает знаменатель :

Проводятся линии, изображающие валы, которых должно быть на 1 больше, чем групповых и постоянных передач

Показатель диапазона регулирования групповой передачи К рассчитывается по формуле:

где  – характеристика групповой передачи, определяющая последовательность переключения групповых uпередач,;  – общее число ступеней,

Показатель диапазона регулирования групповой передачи ограничивается условием , а передаточные отношения должны быть в пределах

, поэтому при  допускаются значения , а делений, перекрываемых лучами на графике частот для повышающих и понижающих передач соответственно  и . Фактически при  значения  и  могут приниматься

	6	5	4	3	2	1	0
	6	7	8	9	10	11	12

При   принимается вариант , , тогда выражение разбивки числа  на число делений для постоянных передач  и  и групповой передачи    имеет вид:

Рисунок 1.3 – График частот привода главного движения

Широкоуниверсального фрезерного инструментального станка с ЧПУ

1.2 Передаточные отношения и числа передач

Передаточные отношения и числа рассчитываются с помощью графика частот по следующим формулам:

    

    

    

     

    

    

1.3 Числа зубьев зубчатых колес

Числа зубьев определяются табличным методом исходя из принятой суммы чисел зубьев  ведущего и ведомого колес каждой групповой передачи.

Ременная передача:

Групповая передача с :  

Постоянная цилиндрическая зубчатая передача с ;  

Коническая постоянная зубчатая передача,

1.4 Уравнения кинематического баланса

Уравнения кинематического баланса:

В общем виде:

где - минимальная и максимальная частоты вращения электродвигателя,

,  - передаточные числа зубчатых передач коробки скоростей;

- минимальная и максимальная частоты вращения  горизонтального шпинделя для первого, второго, третьего и четвертого диапазонов регулирования частот, ;

– диаметры шкивов, мм:

- числа зубьев зубчатых колес,

 

С числами зубьев колес:

2 Кинематическая схема широкоуниверсального инструментального фрезерного станка

На данной кинематической схеме изображена кинематическая схема широкоуниверсального инструментального фрезерного станка с спроектированным приводом главного движения

Рисунок 2.1 – Кинематическая схема широкоуниверсального инструментального фрезерного станка

2.1 Особенности кинематики станка

Привод главного движения горизонтального и вертикального шпинделей широкоуниверсального фрезерного инструментального станка состоит из регулируемого электродвигателя М (N=7,5 кВт, nн=1000 об/мин, nмах=5000 об/мин), четырехступенчатой коробки скоростей и шпиндельного узла. Приводы подач стола и шпиндельной бабки имеют бесступенчатое регулирование, которое обеспечивается электродвигателем М2 постоянного тока. В приводах подач применяются тяговые механизмы винт-гайка. Для вертикальной подачи суппорта и поперечной подачи шпиндельной бабки гайка вращается и перемещается по неподвижно закрепленному винту. Для продольной подачи ходовой винт вращается жестко закрепленной со столом гайке и поступательно перемещает ее.

2.2 Уравнения балансов

2.2.1 Привод главного движения (В1 и В2)

Уравнения кинематического баланса:

В общем виде:

С числами зубьев колес:

2.2.2 Цепь механической продольной подачи стола (П3)

Уравнение кинематического баланса:

В общем виде:

С числами зубьев колес:

2.2.3 Цепь ручной продольной подачи стола (П3)

Уравнение кинематического баланса:

 

 или  

1 оборот маховика Р1 обеспечивает продольное перемещение стола на 4 мм, 1 оборот маховика Р4 обеспечивает продольное перемещение стола на 8 мм.

2.2.4 Цепь механической поперечной подачи шпиндельной бабки (П4)

Уравнение кинематического баланса:

В общем виде:

С числами зубьев колес:

2.2.5 Цепь ручной поперечной подачи шпиндельной бабки (П4)

Уравнения кинематического баланса:

или

С числами зубьев колес:

или

1 оборот маховика Р3 обеспечивает поперечное перемещение шпиндельной бабки на 4 мм, 1 оборот маховика Р5 обеспечивает поперечное перемещение шпиндельной бабки на 8 мм.

2.2.6 Цепь механической вертикальной подачи

Уравнение кинематического баланса:

В общем виде:

С числами зубьев колес:

2.2.7 Цепь ручной вертикальной подачи суппорта (П5)

Уравнения кинематического баланса:

В общем виде:

С числами зубьев колес:

1 оборот маховика Р2 обеспечивает вертикальное перемещение суппорта на 4 мм

2.2.8 Цепь ручной вертикальной подачи пиноли (П6)

Уравнения кинематического баланса:

1 оборот рукоятки Р6 с реечным колесом обеспечивает вертикальное перемещение пиноли на 125,6 мм

3 Патентные конструкции шпиндельных узлов  однотипных станков

SU 579871

Универсальная фрезерная головка

Универсальная фрезерная головка, состоящая из двух одна относительно другой частей, одна из которых установлена с возможностью вращения относительно ведущего вала, а другая несет вал шпинделя, кинематически связанный с ведущим валом. С целью повышения эффективности работы головки в кинематическую связь между валом шпинделя и ведущем валом введены две шестерни и жестко соединенный с ними подшипник, внешнее кольцо которого связано по крайней пере с одной из частей и установлено аксиально с осью поворота частей одна относительно другой, причем внешний диаметр подшипника близок к внутреннему диаметру стыка между частями.

CN201168790

Шпиндельная головка фрезерного станка

Шпиндельная головка относится к фрезерным станкам имеет простую структурой и удобна в эксплуатации. Она включает в себя вал шпинделя 4, вал 3, корпус с внутренней полостью 6 , поворотные втулки 11 и червячную передачу, и ременную передачу 5,11. Вал шпинделя 4 соединяется с двигателем с бесступенчатым регулированием 8 через поликлиновую ременную передачу. Вал 3 предназначен для поворота головки и жестко связан с корпусом. Червячная передача предназначена для ручного поворота головки.

FR2687338

Усовершенствованная фрезерная головка

Изобретение относится к усовершенствованной фрезерной головке, которая предназначена для автоматического фрезерного станка. Фрезерная головка (26) включает в себя: фиксированный корпус (1), в котором установлен шпиндель с возможностью вращения (5), к которому могут присоединяться съемная коническая передача (19, 20), в том числе обеспечивается позиционирование зубчатого колеса, и кольцевую втулку (7), которая может вращаться вокруг шпинделя (5). С одной стороны кольцевая втулка (7) фиксируется аксиально в корпусе (2), включает зубчатый венец (15) и зажим захвата (11). С другой стороны, внутри шпинделя (5) смонтирован осевой зажимной механизм (3).

SU 1189598

Фрезерная головка

Фрезерная головка содержит инструментальный шпиндель, размещенный эксцентрично во втулке, в свою очередь эксцентрично расположенной в гильзе, установленной с возможностью вращения в корпусе. С целью повышения качества использования головки при обработке криволинейных контуров на станках с ЧПУ, гильза связана посредством введенных в головку зубчатых передач с введенной в головку зубчатой рейкой, предназначенной для закрепления ее на установленном с возможностью вертикального перемещения по программе в узле станка.

RU 2230652 C1

Электрошпиндель

1. Электрошпиндель, содержащий корпус, статор с обмоткой, вал-ротор, переднюю и заднюю опоры вал-ротора с радиально-упорными шарикоподшипниками и жесткие и упругие элементы, предназначенные для создания предварительного осевого натяга, отличающийся тем, что обмотка статора смещена в осевом направлении относительно вал-ротора в сторону передней опоры последнего.

2. Электрошпиндель по п.1, отличающийся тем, что статор выполнен из одной основной и одной дополнительной обмоток, расположенных параллельно и соосно друг другу, одна из которых смещена в осевом направлении относительно другой в сторону передней опоры вала-ротора.

EP1449612 A1

Шпиндельный узел металлорежущего станка и способ его замены

Предлагается шпиндельный узел металлорежущего фрезерного или многоцелевого станка, и способ замены шпинделя. Корпус шпиндельной головки 5 состоит из передней части 23 и задней части 25. Шпиндель 7 установлен в передней части корпуса 23 на шариковых радиально-упорных подшипниках 9 и встроен в ротор двигателя 43. Имеется корпус 33 с шариковыми радиальными подшипниками 11 в задней опоре и тяга цанги 51 для зажима инструмента, установленного снаружи и внутри шпинделя 7. Все эти элементы установлены на передней части корпуса 23. Способ замены предусматривает этап замены шпинделя 7 и подшипников путем замены передней части корпуса 23. Когда шпиндельный узел выходит из строя, шпиндель и подшипники могут легко быть заменены за короткое время и время остановки станка сводится к минимуму.

4 Эскизная компоновка главного привода

Эскиз спроектированного привода главного движения широкоуниверсального инструментального фрезерного станка с ЧПУ представлен ниже на рисунке 4.1

Рисунок 4.1 – Эскизная компоновка привода главного движения широкоуниверсального инструментального фрезерного станка с ЧПУ

4.1 Крутящие моменты на валах

Крутящий момент на валу электродвигателя рассчитывается по формуле

Крутящий момент на втором валу рассчитывается по формуле

КПД участка привода до второго вала рассчитывается по формуле

Крутящий момент на третьем валу рассчитывается по формуле

КПД участка привода до третьего вала рассчитывается по формуле

Крутящий момент на горизонтальном шпинделе рассчитывается по формуле

КПД участка привода до горизонтального шпинделя рассчитывается по формуле

Крутящий момент на третьем валу рассчитывается по формуле

КПД участка привода до пятого вала рассчитывается по формуле

Крутящий момент на вертикальном шпинделе рассчитывается по формуле

КПД участка привода до вертикального шпинделя рассчитывается по формуле

4.2 Расчетные диаметры валов

4.2.1 Расчетные диаметры второго вала

Предварительный диаметр входного конца второго вала

На данном валу устанавливаются зубчатые колеса, соединенные с валом с помощью шлицевого соединения. Диаметр вала под шлицевое соединение

Исходя из рассчитанных значений принимаем диаметр концов вала , диаметр под подшипник  и шлицевое соединение легкой серии . Т.к. колеса соединены с муфтами и образуют подвижные соединения, то посадка шлицевого соединения H/f.

4.2.2 Расчетные диаметры третьего вала 

Предварительный диаметр выходного конца третьего вала

На данном валу устанавливаются зубчатые колеса, соединенные с валом с помощью шлицевого соединения. Диаметр вала под шлицевое соединение

Исходя из конструктивных соображений увеличиваем диаметр вала и принимаем диаметр выходного конца вала , диаметр под подшипник  и шлицевое соединение средней серии . Т.к. колеса жестко закреплены и образуют неподвижные соединения, то посадка шлицевого соединения H/h. Для подвижной муфты посадка H/f.

4.2.3 Расчетные диаметры пятого вала 

Предварительный диаметр выходного конца пятого вала и диаметра под консольно посаженное  зубчатое колесо

Исходя из рассчитанных значений принимаем диаметр входного конца вала , диаметр под подшипник .

4.2.4 Геометрические параметры горизонтального и вертикального шпинделей

Вертикальный шпиндель.

Диаметр шпинделя в передней опоре рассчитывается по формуле

Конструктивно принимаем

Диаметр шейки шпинделя в задней опоре рассчитывается по формуле

Из стандартного ряда принимаем

Расстояние между опорами рассчитывается по формуле

Конструктивно принимаем .

Горизонтальный шпиндель.

Диаметр шпинделя в передней опоре рассчитывается по формуле

Исходя из конструкции увеличиваем диаметр и принимаем  

Диаметр шейки шпинделя в задней опоре рассчитывается по формуле

Из стандартного ряда принимаем

Расстояние между опорами рассчитывается по формуле

4.3 Расчетные диаметры передач и их модули

4.3.1 Расчет цилиндрической прямозубой передачи  и косозубых передач , , групповой передачи

1.  Исходные данные:

Расчет ведется по наиболее нагруженной передаче  по следующим исходным данным:

1.  Расчетный крутящий момент на втором валу привода
2.  Число зубьев шестерни
3.  Число зубьев колеса
4.  Передаточное число
5.  Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки:

В качестве материала для зубчатых колес назначается сталь 25ХГМ, которая отвечает необходимым техническим и эксплуатационным требованиям. В качестве термической обработки выбирается нитроцементация с закалкой, позволяющая получить твердость зубьев 58-60 HRC.

1.  Проектный расчет прямозубой передачи  групповой передачи на контактную выносливость зубьев:

Диаметр начальной окружности шестерни рассчитывается по формуле

где  – вспомогательный коэффициент; для прямозубых передач ;

– расчетный крутящий момент на втором валу привода,

– коэффициент нагрузки для шестерни, равный 1,3-1,5; принимается

– передаточное число передачи:

– отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни:

- допускаемое контактное напряжение, МПа

Допускаемое контактное напряжение для косозубых передач рассчитывается по формуле

где  - базовый передел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений:;

– коэффициент безопасности:

Коэффициент отношения рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни может приниматься в пределах  или определяться по формуле

где  – отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни;

– отношение рабочей ширины венца передачи к модулю:

– число зубьев шестерни

Полученное значение отношения рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни  и находится в допускаемых пределах.

Диаметр начальной окружности шестерни

Модуль передачи определяется из условия расчета на контактную выносливость зубьев по рассчитанному значению диаметра начальной окружности шестерни по формуле

где  – диаметр начальной окружности шестерни, мм:

– число зубьев шестерни:

1.  Проектный расчет прямозубой передачи  групповой передачи на выносливость зубьев при изгибе:

Модуль передачи при проектном расчете зубьев на изгибную выносливость рассчитывается по формуле

где  – вспомогательный коэффициент, зависящий от коэффициента осевого перекрытия: ;

– расчетный крутящий момент на втором валу привода,

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца: ;

– коэффициент, учитывающий форму зуба: ;

– число зубьев шестерни: ;

– значение отношения рабочей ширины венца передачи к модулю;

– допускаемое напряжение зубьев при изгибе, МПа.

Допускаемое напряжение зубьев при изгибе рассчитывается по формуле

где  – предел выносливости материала зубьев,МПа:

– коэффициент режима нагрузки и долговечности:

Модуль передачи при проектном расчете на изгибную выносливость

1.  Определение модуля прямозубой передачи  групповой передачи

По контактной выносливости модуль передачи должен быть  мм, а по выносливости зубьев при изгибе мм. Следует принимать стандартное большее значение модуля

1.  Расчет геометрических характеристик параметров передач групповой передачи

Геометрические параметры передач определяются по формулам:

1.   Делительные диаметры шестерни и колеса :

  

  

1.  Диаметры окружностей вершин зубьев шестерни и колеса :

  

  

1.  Диаметры окружностей впадин зубьев шестерни и колеса :

  

  

1.  Ширина зубчатого венца шестерни и колеса :

1.  Межосевое расстояние:

1.  Корректировка косозубых передач  групповой передачи:

Межосевое расстояние для косозубой передачи определяется по формуле

где  – угол наклона зубьев; принимается 8-16°; предварительно принимаем

– нормальный модуль косозубых передач,

Т.к. в групповой передаче есть и косозубые, и прямозубые передачи, то должно выполняться равенство

Из данного неравенства находим сумму зубьев косозубой передачи.

Полученное значение  округляем до большего целого числа, принимаем

Согласовываем округленное суммарное число зубьев с таблицей зубчатых передач, чтобы обеспечить передаточные числа всех передач в групповой передаче.

Определяем действительный угол наклона  для косозубых передач групповой передачи:

Определяем числа зубьев шестерен и колес для косозубых передач  групповой передачи:

;

;  

;  

1.  Делительные диаметры косозубых передач  групповой передачи:
2.     

  

  

  

  

  

1.  Диаметры окружностей вершин зубьев косозубых передач

групповой передачи:

  

  

  

  

  

  

1.  Диаметры окружностей впадин зубьев косозубых передач

групповой передачи:

  

  

  

  

  

  

1.  Ширина зубчатого венца:

Результаты вычислений сведены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 –  Геометрические параметры зубчатой передачи

Наименование параметра	Обозначение	Значение
Передаточное число и отношение		2,5 1,57 1 1,57
Модуль, мм		3,5
Модуль нормальный, мм		3,5
Число зубьев колес		23 57 30 48 39 39 48 30
Делительный диаметр колес, мм		80,5 199,5 172,3 140 140 172,3 107,7
Диаметр окружности вершин зубьев колес, мм		87,5 206,5
Диаметр окружности впадин зубьев колеса, мм		71,75 190,75
Межосевое расстояние, мм		140
Ширина зубчатого венца, мм	=	28 29

4.3.2 Расчет постоянной цилиндрической прямозубой передачи  

1.  Исходные данные:
2.  Расчетный крутящий момент на третьем валу привода
3.  Число зубьев шестерни
4.  Число зубьев колеса
5.  Передаточное число
6.  Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки

В качестве материала для зубчатых колес назначается сталь 40Х, которая отвечает необходимым техническим и эксплуатационным требованиям. В качестве термической обработки выбирается закалка ТВЧ, позволяющая получить твердость зубьев 48-52 HRC.

Проектный расчет постоянной цилиндрической прямозубой передачи на контактную выносливость зубьев

Диаметр начальной окружности шестерни рассчитывается по формуле

где  – вспомогательный коэффициент; для прямозубых передач ;

– расчетный крутящий момент на третьем валу привода,

– коэффициент нагрузки для шестерни, равный 1,3-1,5; принимается

– передаточное число передачи:

– отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни:

- допускаемое контактное напряжение, МПа

Допускаемое контактное напряжение для косозубых передач рассчитывается по формуле

где  - базовый передел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений:;

– коэффициент безопасности:

Коэффициент отношения рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни может приниматься в пределах  или определяться по формуле

где  – отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни;

– отношение рабочей ширины венца передачи к модулю:

– число зубьев шестерни

Полученное значение отношения рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни  и находится в допускаемых пределах.

Диаметр начальной окружности шестерни

Модуль передачи определяется из условия расчета на контактную выносливость зубьев по рассчитанному значению диаметра начальной окружности шестерни по формуле

где  – диаметр начальной окружности шестерни, мм:

– число зубьев шестерни:

1.  Проектный расчет постоянной цилиндрической прямозубой передачи на выносливость зубьев при изгибе

Модуль передачи при проектном расчете зубьев на изгибную выносливость рассчитывается по формуле

где  – вспомогательный коэффициент, зависящий от коэффициента осевого перекрытия: ;

– расчетный крутящий момент на третьем валу привода,

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца: ;

– коэффициент, учитывающий форму зуба: ;

– число зубьев шестерни: ;

– значение отношения рабочей ширины венца передачи к модулю;

– допускаемое напряжение зубьев при изгибе, МПа.

Допускаемое напряжение зубьев при изгибе рассчитывается по формуле

где  – предел выносливости материала зубьев,МПа:

– коэффициент режима нагрузки и долговечности:

Модуль передачи при проектном расчете на изгибную выносливость

1.  Определение модуля цилиндрической прямозубой передачи

По контактной выносливости модуль передачи должен быть  мм, а по выносливости зубьев при изгибе мм. Следует принимать стандартное большее значение модуля

1.  Расчет геометрических характеристик параметров цилиндрической прямозубой передачи

Геометрические параметры прямозубой передачи определяются по формулам:

1.   Делительные диаметры шестерни и колеса :

  

  

1.   Диаметры окружностей вершин зубьев шестерни и колеса:

  

  

1.  Диаметры окружностей впадин зубьев шестерни и колеса:

  

 

1.  Межосевое расстояние:

1.  Ширина зубчатого венца:

Результаты вычислений сведены в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 –  Геометрические параметры зубчатой передачи

Наименование параметра	Обозначение	Значение
Передаточное число		1,27
Модуль нормальный, мм		4
Число зубьев шестерни		52
Число зубьев колеса		66
Делительный диаметр шестерни, мм		208
Делительный диаметр колеса, мм		264
Диаметр окружности вершин зубьев шестерни, мм		216
Диаметр окружности вершин зубьев колеса, мм		272
Диаметр окружности впадин зубьев шестерни, мм		108
Диаметр окружности впадин зубьев колеса, мм		254
Межосевое расстояние, мм		238
Ширина зубчатого венца, мм		40

4.3.3 Расчет поликлиновой ременной передачи

1.  Исходные данные:

– крутящий момент на валу электродвигателя, Нм;

Передаточное число

1.  Сечение ремня:

Сечение ремня принимается по крутящему моменту электродвигателя. Для крутящего момента  принимаем сечение ремня Л. Также для такого крутящего момента минимальный диаметр

1.  Диаметр меньшего шкива:

Оптимальный диаметр меньшего шкива следует принимать больше или равным  для повышения долговечности ремня и КПД передачи.

При  диаметр меньшего шкива рассчитывается по формуле:

где  – крутящий момент на валу электродвигателя, Нм;

Принимаем стандартное значение диаметра шкива

1.  Диаметр большего шкива

Диаметр большего шкива рассчитывается по формуле:

где  – диаметр меньшего шкива, мм;

– передаточное число,

1.  Скорость ремня:

Скорость ремня рассчитывается по формуле:

где  – диаметр меньшего шкива, мм;

– номинальная частота электродвигателя, ;

1.  Межосевое расстояние:

Минимальное межосевое расстояние определяется по формуле:

где  - высота клина поликлинового ремня, принимается по таблице,

мм

Принимаем

1.  Длина ремня:

Длина ремня определяется по формуле:

где  – предварительно принятое межосевое расстояние,

Принимаем длину ремня из стандартного ряда 1120 мм

1.  Уточненное межосевое расстояние:

Уточняем межосевое расстояние после принятия стандартной длины ремня по формуле:

1.  Угол обхвата α:

Угол обхвата на малом шкиве рассчитывается по формуле:

где  – уточненное межосевое расстояние,

1.  Допускаемая мощность на один ремень с 10 ребрами:

Допускаемая мощность на один ремень с 10 ребрами в реальных условиях рассчитывается по формуле:

где  – исходная мощность, выбирается по таблице

– коэффициент угла обхвата,

– коэффициент, учитывающий влияние на долговечность длины ремня, принимается

– коэффициент динамичности и режима нагрузки, принимается

поправка, учитывающая влияние изгиба на большом шкиве:

где – поправка к моменту на быстроходном валу,Нм

– номинальная частота электродвигателя, ;

1.  Число ребер Z:

Число ребер Z поликлинового ремня рассчитывается по формуле:

где  – передаваемая мощность,

– Допускаемая мощность на один ремень с 10 ребрами,

Принимаем ремень с числом ребер

1.  Сила предварительного натяжения ремня с числом зубьев Z:

где  – передаваемая мощность,

– коэффициент угла обхвата,

Z – число ребер, Z=14

– масса 1 м ремня с 10 ребрами,  кг/м

– коэффициент динамичности и режима нагрузки, принимается

1.  Сила, действующая на валы:

Сила, действующая на валы, выражается через

1.  Геометрические параметры шкивов:

Расчетные диаметры шкивов:

 

Наружные диаметры шкивов:

Ширина шкивов:

Рисунок 4.2 – Сечение применяемого ремня

4.3.4 Расчет постоянной конической прямозубой передачи  

1.  Исходные данные
2.  Расчетный крутящий момент на третьем валу привода
3.  Число зубьев шестерни
4.  Число зубьев колеса
5.  Передаточное число . Передаточное число принимается таким же, как и в зубчатой передаче  с целью обеспечить одинаковые диапазоны регулирования частот вращения вертикального и горизонтального шпинделей.
6.  Выбор материала зубчатых колес и вида термической обработки

В качестве материала для зубчатых колес назначается сталь 25ХГМ, которая отвечает необходимым техническим и эксплуатационным требованиям. В качестве термической обработки выбирается нитроцементация с закалкой, позволяющая получить твердость зубьев 58-60 HRC.

1.  Проектный расчет конической прямозубой передачи на контактную выносливость зубьев

Диаметр средний диаметр делительный шестерни рассчитывается по формуле

где  – вспомогательный коэффициент; для прямозубых передач ;

– расчетный крутящий момент на пятом валу привода,

– коэффициент нагрузки для шестерни, принимается по графику исходя из величины , где . Принимаем и

– передаточное число передачи:

– отношение рабочей ширины венца передачи к начальному диаметру шестерни:  и рассчитывается по формуле:

где – угол делительного конуса,

,

Принимаем

- допускаемое контактное напряжение, МПа

Допускаемое контактное напряжение для косозубых передач рассчитывается по формуле

где  - базовый передел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений:;

– коэффициент безопасности:

Средний окружной модуль передачи определяется из условия расчета на контактную выносливость зубьев по рассчитанному значению среднего делительного диаметра шестерни по формуле

где  – диаметр начальной окружности шестерни, мм:

– число зубьев шестерни:

1.  Проектный расчет конической прямозубой передачи на выносливость зубьев при изгибе

Средний окружной модуль передачи при проектном расчете зубьев на изгибную выносливость рассчитывается по формуле

 

где  – вспомогательный коэффициент, зависящий от коэффициента осевого перекрытия: ;

– расчетный крутящий момент на пятом валу привода,

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, принимается по графику исходя из величины ,

– коэффициент, учитывающий форму зуба, принимается по графику исходя из величины эквивалентного числа зубьев . Принимаем

– число зубьев шестерни: ;

– допускаемое напряжение зубьев при изгибе, МПа.

Допускаемое напряжение зубьев при изгибе рассчитывается по формуле

где  – предел выносливости материала зубьев,МПа:; – коэффициент режима нагрузки и долговечности:

Модуль передачи при проектном расчете на изгибную выносливость

1.  Определение модуля конической прямозубой передачи

По контактной выносливости Средний окружной модуль передачи должен быть  мм, а по выносливости зубьев при изгибе мм. Следует принимать значение среднего окружного модуля

Рассчитываем внешний окружной модуль, который стандартизуется:

Принимаем стандартное значение внешнего окружного модуля.

1.  Расчет геометрических характеристик параметров конической прямозубой передачи

Геометрические параметры конической прямозубой передачи определяются по формулам:

1.  Число зубьев плоского колеса:

1.  Внешнее конусное расстояние

 

1.  Углы делительных конусов:

1.  Внешние делительные диаметры шестерни и колеса

1.  Внешние диаметры вершин зубьев шестерни и колеса

1.  Внешние диаметры впадин зубьев шестерни и колеса

1.  Ширина венца зубчатого колеса

1.  Среднее конусное расстояние

1.  Средний окружной модуль

1.  Средние делительные диаметры шестерни и колеса:

Результаты вычислений сведены в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 –  Геометрические параметры зубчатой передачи

Наименование параметра	Обозначение	Значение
Передаточное число		1,27
Число зубьев плоского колеса
Число зубьев шестерни		44
Число зубьев колеса		56
Углы делительных конусов, град		38,04 51,96
Внешнее конусное расстояние, мм		142,42
Внешние делительные диаметры шестерни и колеса, мм		176 224
Внешние диаметры вершин зубьев шестерни и колеса, мм		182,3 228,92
Внешние диаметры впадин зубьев шестерни и колеса, мм		168,43 218,08
Ширина венца зубчатого колеса, мм		42
Среднее конусное расстояние, мм		121,42
Средний окружной модуль, мм		3,4
Средние делительные диаметры шестерни и колеса, мм		149,6 190,4

5 Проверочный расчет наиболее нагруженного вала

1.  Для проверочного расчета вала привода используется свертка шпиндельной бабки (рисунок 5.1) и составляется расчетная схема для определения сил в зацеплении зубчатых колес, действующих на наиболее нагруженный вал шпиндельной бабки широкоуниверсального инструментального фрезерного станка (рисунок 5.2)

Рисунок 5.1 – Свертка шпиндельной бабки широкоуниверсального инструментального фрезерного станка

Рисунок 5.2 – Расчетная схема для определения сил в зацеплениях зубчатых колес, действующих на наиболее нагруженный вал шпиндельной бабки широкоуниверсального инструментального фрезерного станка

Составляются расчетные схемы третьего вала для определения изгибающих моментов и строятся эпюры изгибающих моментов в двух плоскостях, а также результирующего, крутящего и эквивалентного моментов (рисунок 5.3)

Рисунок 5.3 – Расчетные схемы вала III и эпюры изгибающих и крутящих моментов

1.  Окружная сила в зацеплении зубчатой передачи  определяется по формуле

где крутящий момент на третьем промежуточном валу,

– делительный диаметр колеса,

1.  Радиальная сила в зацеплении зубчатой передачи  определяется по формуле

где окружная сила в зацеплении

1.  Силы в зацеплении проецируются на вертикальную и горизонтальную оси координат, затем рассчитываются проекции сил:

1.  Окружная скорость в зацеплении зубчатой передачи  определяется по формуле

где крутящий момент на третьем промежуточном валу,

– делительный диаметр колеса,

1.  Радиальная сила в зацеплении зубчатой передачи  определяется по формуле

где окружная сила в зацеплении

1.  Силы в зацеплении проецируются на вертикальную и горизонтальную оси координат, затем рассчитываются проекции сил:

1.  Суммарные проекции окружных и радиальных сил на вертикальную и горизонтальную оси рассчитываются по формулам:

1.  Определяются реакции опор в двух плоскостях, для этого составляются расчетные схемы вала и записываются уравнения равновесия в виде суммы моментов всех сил относительно опор

Для вертикальной плоскости:

Для горизонтальной плоскости

Проводится проверка правильности определения реакций опор, для этого составляются уравнения равновесия в виде суммы проекций всех сил на вертикальную и горизонтальную оси координат.

1.  Изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях:

1.  Результирующие изгибающие моменты, приведенные в одну плоскость в сечениях под зубчатыми колесами  и :

1.  Эквивалентные моменты изгиба и кручения в опасных сечениях:

1.  Допустимое изгибное напряжение с учетом, что материалом является 40Х:

где  – расчетное допустимое изгибное напряжение, МПа;

– предел прочности, Мпа:

– масштабный фактор, учитывающий понижение прочности детали при росте ее абсолютных размеров: ;

коэффициент, учитывающий упрочнение поверхности: ;

коэффициент долговечности:

коэффициень безопасности:

 эффективный коэффициент концентрации напряжений:

Диаметры третьего вала в опасном сечении под зубчатыми колесами определяются по формуле:

где эквивалентный момент, Нм: ;

 – допустимое напряжение изгиба материала вала,

Расчетные диаметры вала в опасном сечении меньше принятого на стадии проектирования значения внутреннего диаметра шлицевого вала , который имеет шлицевое соединение .

Прочность вала обеспечена.

6 Расчетные схемы действующих нагрузок на шпиндель

6.1 Составление расчетной схемы нагрузок на шпиндель и определение составляющих сил резания и

Для составления расчетной схемы нагрузок на шпиндель используется свертка шпиндельной бабки широкоуниверсального инструментального фрезерного станка с ЧПУ (см. рисунок 5.1). Шпиндель получает вращение от третьего вала через цилиндрическую прямозубую зубчатую передачу  и находится под действием крутящего момента на межопорном участке.

На переднюю консольную часть шпинделя действует радиальная  и тангенциальная  составляющие силы резания. Расчетная схема шпинделя с приложенными к нему нагрузками (рисунок 6.1) представлена для операции встречного фрезерования. Стрелками показаны направления вращения приводного колеса и шпинделя, а также перпендикулярная и параллельная подаче s вертикальная  и горизонтальная  составляющие силы резания соответственно.

Рисунок 6.1 – Расчетная схема нагрузок на шпиндельный узел при встречном фрезеровании

+

Рисунок 6.2 – Расчетная схема нагрузок на шпиндельный узел при фрезеровании торцовой фрезой на вертикальном шпинделе

Исходной формулой для расчета сил резания является выражение эффективной мощности резания

Расчетная скорость резания определяется по формуле

где  – максимальный диаметр режущего инструмента:

– расчетная частота вращения шпинделя,

Составляющая силы  находится по формуле

где  эффективная мощность резания, кВт:

– расчетная скорость резания, м/мин:

Составляющая силы резания  определяется по формуле

где  и  – составляющие сил резания, Н:

6.2 Определение составляющих сил резания  и

В общем случае если на шпиндель действуют силы зацепления приводного зубчатого колеса, то расчет на жесткость выполняется в двух плоскостях и должны рассчитываться силы  и .

При выполнении операции фрезерования  горизонтальным шпинделем на широкоуниверсальном инструментальном фрезерном станке неизвестна точка приложения силы резания P. Поэтому она раскладывается на вертикальную  и горизонтальную  составляющие силы резания соответственно перпендикулярно и параллельно подаче. Расчет сил  и  при встречном фрезеровании производится исходя из соотношений:

Следовательно:

6.3 Определение сил, действующих в зацеплении зубчатых колес привода шпинделя

Окружная сила, действующая в зацеплении зубчатых колес  и , рассчитывается по формуле

где  – крутящий момент на шпинделе, Нм:

– делительный диаметр колеса, мм:

Радиальная сила , действующая в зацеплении зубчатых колес  и , рассчитывается по формуле

где  – окружная сила, действующая в зацеплении зубчатых колес  и

 

угол зацепления в нормальном сечении, градус:

7 Расчет шпинделя на жесткость

7.1 Составление расчетной схемы

Расчет шпиндельного узла на жесткость заключается в определении величины смещения переднего конца шпинделя , как комплексного показателя, учитывающего деформацию переднего конца шпинделя, межопорной части и опор, а также угла поворота оси шпинделя в передней опоре  и в сравнении полученных данных с допускаемыми значениями  и .

Для расчета шпинделя на жесткость в данном примере составляются две расчетные схемы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях XOY и XOZ, проходящих через ось шпинделя (рисунок 7.1).

Рисунок 7.1 – Расчетные схемы горизонтального шпиндельного узла на жесткость

Составляющие сил, действующих на шпиндель со стороны зубчатого зацепления равны:

Рисунок 7.2 – Расчетные схемы вертикального шпиндельного узла на жесткость

7.2 Определение упругого перемещения переднего конца шпинделя

1.  Суммарное упругое перемещение переднего конца шпинделя определяется по формуле

где  - перемещения переднего конца шпинделя в плоскостях XZ и XY

1.  Упругое перемещение переднего конца шпинделя при расчетной схеме с приводным элементом на межопорной части шпинделя может определяться в двух плоскостях – по  и  по формуле

где ,  и  – силы резания, Н:, принимаем

принимаем ;

– вылет переднего конца шпинделя, ;

модуль упругости материала шпинделя, МПа

– средний осевой момент инерции сечения консоли переднего конца  шпинделя, ;

– средний осевой момент инерции сечения шпинделя между опорами,

расстояние между передней и задней опорами шпинделя, мм;

коэффициент защемления в передней опоре; для данной схемы шпиндельного узла и типов установленных подшипников;  принимаем

радиальная жесткость передней опоры, Н/мм;

– радиальная жесткость задней опоры, Н/мм;

– расстояние от приводного элемента на межопорной части шпинделя до передней опоры, мм:

1.  Средний осевой момент инерции сечения консоли переднего конца шпинделя (рисунок 7.2) определяется по формуле

где средний диаметр шеек консоли шпинделя, мм;

- средний диаметр отверстий консоли шпинделя, мм.

Средний диаметр шеек консоли шпинделя определяется по формуле

где  – диаметры шеек консоли шпинделя, мм:

 

– соответствующие длины шеек шпинделя, мм: ,

,

– длина консоли шпинделя, мм: .

Рисунок 7.2 – Расчетная схема шпиндельного узла для определения средних диаметров сечений

Средний диаметр отверстий консоли шпинделя определяется по формуле

где  – диаметры отверстий консоли шпинделя, мм:

 

– соответствующие длины отверстий шпинделя, мм: ,

,

– длина консоли шпинделя, мм: .

Средний осевой момент инерции сечения консоли переднего конца шпинделя

1.  Средний осевой момент инерции сечения шпинделя в пролете между опорами (рисунок 7.2) определяется по формуле

где  - средний диаметр шеек межопорной части шпинделя, мм;

- диаметр отверстий шпинделя в межопорной части, мм;

Средний диаметр шеек межопорной части шпинделя определяется по формуле

где ,,, ,  – диаметры шеек межопорной части шпинделя, мм:

– соответствующие длины шеек межопорной части шпинделя, мм;

– длина межопорной части шпинделя, мм:

Средний диаметр отверстия межопорной части шпинделя определяется по формуле

где ,, , ,  – диаметры отверстий в межопорной части шпинделя, мм:

 – соответствующие длины отверстий в межопорной части шпинделя, мм:

– длина межопорной части шпинделя, мм:

Средний осевой момент инерции сечения шпинделя в пролете между опорами:

1.  Радиальная жесткость передней опоры состоит из суммы радиальных жесткостей радиального двухрядного роликового подшипника с коническим посадочным отверстием  и упорно-радиального подшипника с углом контакта 60°, зависит от их диаметра посадочного отверстия и определяется по графику.

Для радиального двухрядного роликового подшипника с коническим посадочным отверстием  радиальная жесткость выбирается по графику в зависимости от диаметра посадочного отверстия. Для диаметра посадочного отверстия  радиальная жесткость равна

Осевая жесткость упорно-радиального шарикового подшипника с углом контакта 60°рассчитывается по формуле

где – количество тел качения в подшипнике, ,

- диаметр тел качения,  мм;

сила натяга, Н: ,

– коэффициент, учитывающий погрешность изготовления,

Радиальная жесткость упорно-радиального шарикового подшипника с углом контакта 60°рассчитывается по формуле

Радиальная жесткость передней опоры равна

Радиальная жесткость задней опоры рассчитывается, как жесткость комплексной опоры по формуле:

где  – осевая жесткость комплексной опоры, рассчитывается для данной опоры по формуле:

где  - сила натяга, Н. Определяется по таблице в зависимости от серии и диаметра подшипника

– динамическая грузоподъемность подшипника,

Радиальная жесткость задней опоры

1.  Перемещение переднего конца шпинделя в плоскости XY

1.  Перемещение переднего конца шпинделя в плоскости XZ

1.  Общее упругое перемещение переднего конца шпинделя

Допустимое перемещение переднего конца шпинделя

– длина межопорной части шпинделя, мм:

7.3 Определение угла поворота оси шпинделя в передней опоре

1.  Угол поворота оси шпинделя в передней опоре при расчетной схеме с приводным элементом в виде зубчатого зацепления на межопорной части шпинделя определяется в двух плоскостях по формуле

где ,  и  – силы резания, Н:, принимаем

принимаем ;

– вылет переднего конца шпинделя, ;

модуль упругости материала шпинделя, МПа

– средний осевой момент инерции сечения консоли переднего конца  шпинделя, ;

– средний осевой момент инерции сечения шпинделя между опорами,

расстояние между передней и задней опорами шпинделя, мм;

– расстояние от приводного элемента на межопорной части шпинделя до передней опоры, мм:

 

 

1.  Суммарный угол поворота оси шпинделя в передней опоре

рад

1.  Допустимый угол поворота шпинделя в передней опоре

7.4 Сопоставление полученных и допускаемых значений и

Полученные значения упругого перемещения переднего конца шпинделя  и угла поворота оси шпинделя в передней опоре  свидетельствуют, что жесткость шпиндельного узла обеспечивается, так как

8 Регулирование натяга подшипников шпиндельных опор

Регулирование подшипников осуществляется для повышения точности и жесткости работы шпинделя. Суть регулирования заключается в выборке зазора и создании предварительного натяга определенной величины, чтобы обеспечить хорошие условия работы подшипниковых опор шпинделя.

В передней опоре установлен радиальный цилиндрический двухрядный подшипник с коническим посадочным отверстием модели 3182126 вместе с упорно-радиальным шариковым подшипником с углом контакта 60° модели 178826. Данная опора всегда является фиксирующей.

В радиальном цилиндрическом двурядном подшипнике натяг регулируется за счет перемещения внутреннего кольца подшипника 1 по конической шейке шпинделя за счет закручивания гайки 2. Чтобы установить предварительный натяг определенной величины, заранее подшлифовываются на нужную величину регулировочные полукольца 3 шириной b1 .

В упорно-радиальном шариковом подшипнике с углом контакта 60° выборка зазора и создание предварительного натяга осуществляется за счет подшлифовывания на определенную величину распорной втулки 4 шириной b2 и вращения гайки 2. В результате чего внутренние кольца 5 и 6 будут смещаться навстречу друг другу и создавать натяг между телами качения и рабочими поверхностями наружного 7 и внутренних колец 5 и 6.

Рисунок 8.1 – Схема регулирования натяга шпиндельных опор широкоуниверсального инструментального фрезерного станка с ЧПУ

В задней опоре установлен комплект радиально-упорных шариковых подшипников модели 36221 по схеме дуплекс О-образный. Регулировка зазора и создание предварительного натяга в данной опоре заключается в разности ширин регулировочных втулок. В данном комплекте подшипников необходимо, чтобы ширина b3 наружной регулировочной втулки 8 между наружными кольцами подшипников была больше, чем ширина b4 внутренней втулки 9. Тогда при вращении гайки 10 наружные кольца подшипников будут смещаться в противоположные стороны, а внутренние – навстречу друг другу, выбирая зазор и создавая натяг между телами качения и рабочими поверхностями дорожек подшипника.

9 Смазывание подшипников шпиндельных опор

Жидкие смазочные масла хорошо отводят тепло от шпиндельных опор, уносят из подшипников продукты изнашивания и делают ненужным периодический надзор за подшипниками. При выборе масла необходимо учитывать частоту вращения шпинделя, температуру шпинделя и ее влияние на вязкость масла.

В проектируемом шпинделе смазывание подшипников шпиндельных опор осуществляется жидким смазочным материалом – масло И-30 А по ГОСТ 20977-84.

Систему смазывания выбирают исходя из требуемой быстроходности шпинделя с учетом его расположения, условий подвода масла, конструкции уплотнений.

В зависимости от способности отводить теплоту из опор качения системы разделяют на два типа: с отводом теплоты – системы обильного смазывания и бех отвода – системы минимального смазывания.

С учетом вышеуказанных требований для смазывания шпиндельных опор оптимально применять систему обильного смазывания, а именно циркуляционное смазывание.

Смазывание передней опоры:

При работе коробки скоростей масло попадает в масленую ванну 1. Из ванны по каналу 3 масло поступает через отверстие в распорной втулке упорно-радиального подшипника к телам качения и дорожкам, и далее к двухрядному роликовому подшипнику. Обеспечивается обильное смазывание обоих подшипников. Далее через прорезь в лабиринтном уплотнении часть масла по каналу 5 поступает вниз шпиндельной бабки на слив, а часть сразу сливается из подшипника в полость корпуса шпиндельной бабки.

Рисунок 9.1 – Схема смазывания шпиндельных опор шпиндельной бабки широкоуниверсального инструментального фрезерного станка с ЧПУ

Смазывание задней опоры:

При работе коробки скоростей масло попадает в масленую ванну 2. Из масленой ванны 2 поступает в канал 4.

По каналу 4 масло поступает через отверстие в наружной регулировочной втулке комплекта радиальных шариковых подшипников в систему каналов, полученных геометрией наружной и внутренней регулировочной втулки. Система каналов обеспечивает смазывание всех подшипников комплекта. Далее через отверстие в лабиринтном уплотнении часть масла поступает в канал 6, и далее на слив, а другая часть сразу сливается из подшипника в полость корпуса.

10 Механизм переключения частот вращения шпинделя

Проектируемый привод главного движения имеет четырехступенчатую коробку скоростей, поэтому для переключения диапазонов регулирования частот вращения шпинделя применяется 2 дифференциальных плунжерных гидроцилиндра.

Так как принцип работы данных двух дифференциальных цилиндров одинаковый, то рассмотрим один из них.

Рисунок 10.1 – Механизм переключения диапазонов частот вращения шпинделя четырехступенчатой коробки скоростей широкоуниверсального инструментального фрезерного станка с ЧПУ

Для переключения зубчатой муфты 8 в крайнее правое положение через штуцер 4 подается рабочая жидкость в левую полость 3. Жидкость из правой полости 2 сливается через штуцер 1. Шток 5 перемещается с вилкой 6 до упора в цилиндр 10, после чего срабатывает конечный выключатель 12 и рабочая жидкость перестает поступать. Положение фиксируется фиксатором 9.

Для обеспечения крайнего левого положения зубчатой муфты 8 рабочая жидкость подается через штуцер 1 в полость 2 и отводится из полости 3 через штуцер 4. Шток 5 вместе с втулкой 7 перемещается до упора в крышку 11. После чего конечный выключатель 14 отключает подачу рабочей жидкости и положение фиксируется фиксатором 9.

Для обеспечения нейтрального положения применяется дифференциальный гидроцилиндр. Подается одинаковое давление через штуцеры 1 и 3 в полости 2 и 4 из общей магистрали. Нейтральное положение обеспечивается действием различных сил давления, обеспечиваемых геометрией гидроцилиндра

Чтобы шток не смещался вправо, действует сила давления на торец штока в правой полости. Эта сила должна быть больше силы давления на торец штока в левой полости цилиндра.

Сила давления в правой полости на торец штока определяется по формуле

где  – давление в системе, Мпа;

- диаметр соответствующей ступени штока, мм.

Сила давления в левой полости на торец штока определяется по формуле

где  – давление в системе, Мпа;

- диаметр соответствующей ступени штока, мм.

Чтобы шток не смещался влево, действует сила давления на торец втулки и торец штока в левой полости. Эта сила должна быть больше силы давления на торец штока в правой полости.

где  – давление в системе, Мпа;

- диаметр соответствующей ступени штока, мм.

- диаметр втулки, мм

Нейтральное положение гидроцилиндра обеспечивается следующим неравенством:

Можно выразить через диаметры:

При переходе цилиндра из крайнего левого положения в нейтральное на шток в левой полости действует сила давления , состоящая из силы давления на торец втулки и силы давления на торец штока. В правой полости действует сила давления на торец штока . Так как сила  меньше силы , шток сдвигается влево. Шток двигается того момента, пока втулка не упирается в стенку цилиндра. В тот момент когда втулка уперлась в стенку цилиндра, перестает действовать сила давления  на шток, и начинает действовать сила . Шток перестает сдвигаться влево, так как сила  меньше силы . Далее нейтральное положение обеспечивает за счет неравенства сил давления, описанного выше.

При переходе цилиндра из крайнего правого положения в нейтральное на шток действует сила давления  в правой полости. В левой полости на  торец штока действует сила давления . Так как сила давления больше силы давления , шток перемещается влево. Как только ступень штока упирается в буртик втулки, в левой полости вместо силы давления  начинает действовать сила . Так как сила  больше силы , шток останавливается в нейтральном положении. Поддержание нейтрального положения обеспечивается неравенством сил, приведенным выше

11 Механизм зажима режущих инструментов

Приводом механизма зажима инструмента является поршневой гидроцилиндр одностороннего действия. Работу гидроцилиндра во вторую сторону обеспечивает пружина 6.

Рисунок 11.1 – Механизм зажима инструмента широкоуниверсального инструментального фрезерного станка с ЧПУ

При отключенной подаче рабочей жидкости поршень 7 со штоком 5 отводится влево под действием сил упругости пружины 6. Тяга 3 под действием сил упругости тарельчатых пружин 2 отводится также влево, вследствие чего зажимаются кулачки 1 и удерживают инструмент за хвостовик. За счет действия тарельчатых пружин инструмент не только зажимается, но и находится постоянно в зажатом положении. В таком состоянии механизма зажима инструмента проводится обработка на станке.

Для разжима инструмента через штуцер 8 подается рабочая жидкость в левую полость гидроцилиндра. В результате чего поршень 7 под давлением сжимает пружину 6 и перемещает шток 7 вправо. Шток 7 передает усилие на тягу 3 и также еще передвигает, сжимая тарельчатые пружины 2. В результате перемещения тяги 3 разжимаются кулачки 1 и инструмент освобождается.

Гайка 4 служит для регулирования хода тяги.

12 Технические требования к шпиндельной бабке

12.1 Требования, определяющие качество и точность изготовления

Нормы точности и жесткости шпиндельных узлов широкоуниверсальных фрезерных инструментальных станков устанавливает ГОСТ 26016 – 83 «Станки фрезерные широкоуниверсальные инструментальные. Нормы точности». Для фрезерных широкоуниверсальных инструментальных станков класса точности П с размерами рабочей поверхности стола  должны обеспечиваться:

1.  Допуск радиального биения конического отверстия горизонтального и вертикального шпинделей 0,008 мм;
2.  Допуск осевого биения вертикального и горизонтального шпинделей 0,008 мм;
3.   Допуск перпендикулярности оси вращения горизонтального шпинделя направлению продольного перемещения стола 0,016 мм;
4.  Допуск параллельности оси вращения горизонтального шпинделя направлению перемещения шпиндельной бабки 0,025 мм;
5.  Допуск перпендикулярности оси вращения шпинделя направлению перемещения стола в вертикальной плоскости 0,020 мм.

12.2 Требования к точности монтажа изделия

1.  Пятно контакта в зубчатых зацеплениях должно занимать по высоте зуба – не менее 45%, а по длине зуба – не менее 60% номинальной поверхности зуба;
2.  Зубчатые передачи должны соответствовать 7-й степени точности;
3.  Затяжку крепежных винтов направляющих начинать с середины, по очереди в стороны обоих концов.

12.3 Требования к настройке и регулирования изделия

1.  Регулирование зазоров и предварительного осевого натяга в подшипниках выполнять затяжкой гаек. Величину натяга обеспечивать подшлифовкой регулировочных полуколец, регулировочных и распорных втулок.
2.  Тарельчатые пружины тарировать усилием не менее 10000 Н, усилие при отжиме не более 15000 Н.
3.  При сборке гидроцилиндров резиновые уплотнения смазать маслом ВНИИГИП 403 и предохранять от перекосов, попадания абразивных материалов и продуктов коррозии.

1.  Прочие технические требования к качеству изделия

1.  Средний уровень шума не должен превышать 75 дБ.
2.  На обработанных поверхностях составных частей шпиндельной бабки не допускаются задиры, царапины и другие механические повреждения, снижающие эксплуатационные качества или ухудшающие внешний вид.
3.  Предельная температура нагрева подшипника в передней опоре шпинделя при максимальной скорости не должна превышать 55°.
4.  Все наружные и внутренние необработанные поверхности деталей шпиндельной бабки должны быть защищены лакокрасочными покрытиями.
5.  Отливка корпуса шпиндельной бабки должна подвергаться естественному или искусственному старению в соответствии с требованиями стандарта и ТУ.

1.  Условия и методы испытания

1.  Шпиндельную бабку обкатать в течение шести часов, при этом температура опор шпинделя на максимальной частоте вращения холостого хода не должна превышать 50°, уровень шума при обкатке не должен превышать 75 дБ.
2.  Проверку точности зацепления зубчатых колес производить по краске.

1.  Требования по смазыванию изделия

1.  В систему смазки залить масло И-30А по ГОСТ 20977 – 84.
2.  Течи масла по стыкам и уплотнениям не допускается.

1.  Требования по эксплуатации изделия

1.  Перемещение штока при работе гидроцилиндра должно без рывков и заеданий.
2.  Перемещение блока по шлицевому валу должно быть плавным, без рывков и заеданий.

13 Охрана труда

13.1 Техника безопасности

Работа по технике безопасности на машиностроительных предприятиях организуется в соответствии со специальными положениями, которые разработаны министерствами по согласованию с Центральным комитетом профсоюза рабочих машиностроения. По этим положениям общее руководство работой по технике безопасности и производственной санитарии и ответственность за соблюдение законодательства по охране труда, выполнение правил, норм и инструкций по технике безопасности и производственной санитарии в целом по предприятию возлагается на директора и главного инженера предприятия.

Для осуществления организационной работы по технике безопасности и производственной санитарии на предприятиях организуются отделы или бюро по технике безопасности, подчиненные главному инженеру предприятия. В зависимости от размера предприятия Положением об организации работы по охране труда предусматривается количество работников в отделах по технике безопасности, круг их обязанностей и права; на небольших заводах и в крупных цехах предусматривается должность инженера по технике безопасности.

В функции инженера по технике безопасности предприятия входит:

а) систематическое наблюдение за выполнением правил по технике безопасности и производственной санитарии;

б) участие в разработке мероприятий по оздоровлению условий труда и обеспечению безопасности на предприятии, в решении вопросов по финансированию этих мероприятий;

в) консультирование по вопросам охраны труда;

г) организация и проведение инструктажа вновь поступающих рабочих по технике безопасности и производственной санитарии;

д) организация работы кабинета по технике безопасности и производственной санитарии;

е) методическое руководство организацией в цехах и на других производственных участках агитационных и массово-воспитательных мероприятий по охране труда (выставок, витрин, плакатов, листовок и т. д.);

ж) осуществление обмена опытом в области борьбы с травматизмом и оздоровления условий труда между отдельными производственными участками;

з) расследование и изучение причин несчастных случаев на предприятии, организация учета и регистрации производственного травматизма;

и) составление отчетов вышестоящим учреждениям и организациям о состоянии травматизма и об использовании средств, ассигнованных на обеспечение охраны труда.

Инженеры по технике безопасности (бюро, отделы) имеют право:

а) давать указания руководителям отдельных участков по устранению замеченных недостатков в области охраны труда с назначением сроков устранения;

б) через начальников цехов, лабораторий, отделов приостанавливать и запрещать работы на участках, опасных для здоровья и жизни работающих; в этих случаях инженер по технике безопасности о своем решении сообщает главному инженеру;

в) отстранять через начальников цехов, отделов, лабораторий лиц, грубо нарушающих требования техники безопасности и производственной санитарии;

г) возбуждать перед директором предприятия вопрос о привлечении к ответственности лиц, нарушивших правила техники безопасности, в результате чего произошел или мог произойти несчастный случай.

В задачи начальников цехов, отделов, лабораторий, мастерских входит:

а) обеспечение в производственной обстановке нормальных промышленно-санитарных условий;

б) проведение мероприятий по предупреждению травматизма при выполнении в цехе различных технологических процессов с использованием разнообразного производственного оборудования;

в) разработка инструкций по безопасным методам работы на различных видах оборудования и обеспечение ими работающих;

г) обеспечение работающих в цехе полагающейся спецодеждой и индивидуальными средствами защиты;

д) составление актов о несчастных случаях, происшедших на вверенных им участках; учет травматизма на этих участках.

В обязанности мастеров, техников, бригадиров входит следующее:

а) проведение на участках мероприятий по производственной санитарии и технике безопасности;

б) надзор за безопасностью производственного оборудования;

в) наблюдение за выполнением рабочими инструкций по технике безопасности и производственной санитарии, за использованием ими спецодежды, спец обуви и индивидуальных средств защиты.

Главный механик, механик цеха, участка, мастерской, лаборатории обязаны обеспечить рациональную и безопасную организацию рабочих мест для персонала, выполняющего ремонтные и монтажные работы, осуществлять предупредительный надзор за действующим оборудованием, зданиями и сооружениями и своевременно принимать меры для предупреждения несчастных случаев, связанных с оборудованием, зданиями и сооружениями.

Главный энергетик предприятия, энергетик цеха, мастерской, лаборатории обязаны обеспечить эффективную, бесперебойную и безопасную эксплуатацию вентиляционных установок, безопасное обслуживание электротехнических устройств, паровых котлов, компрессоров, газогенераторов и пр. Начальник транспортного цеха обязан обеспечить безопасную эксплуатацию внутризаводского транспорта и безопасную организацию погрузочно-разгрузочных работ.

Пожарная безопасность обеспечивается рядом мероприятий:

1.  применение негорючих и трудно горючих веществ и материалов;
2.  ограничение количества горючих веществ;
3.  создание условий для эвакуации людей;
4.  предотвращение распространения пожара за пределы очага;
5.  применение конструкций объектов с регламентированными пределами огнестойкости и горючести;
6.  применение средств защиты людей и системы противодымной защиты;
7.  применение средств пожарной сигнализации и средств извещения о пожаре;
8.  организация пожарной охраны объекта.

Химические ОПФ и ВПФ, характерные для рассматриваемых технологических процессов, оказывают на человека преимущественно раздражающее и сенсибилизирующее (воздействуют как аллергены) воздействие.

К психофизическим факторам можно отнести физические перегрузки, перенапряжение отдельных органов человека, монотонность труда.

Биологические ОПФ и ВПФ включают в себя бактерии, вирусы и продукты их жизнедеятельности. Источником этих факторов является (СОЖ).

В ходе техпроцесса в связи с применением СОЖ возникает масляной туман. Он состоит из капель размером менее 4 мкм (до 90). Эти капельки характеризуются высокой проникающей способностью в легкие человека. Аэрозоли нефтяных масел, входящих в состав СОЖ, вызывают раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей. Накапливаясь во всем объеме рабочего помещения, масляные туманы существенно ухудшают условия труда, вызывая профессиональные заболевания.

При обработке материалов резанием в производственных помещениях механических цехов образуется пыль. Проникая в органы дыхания, глаза, загрязняя кожный покров, пыль способствует возникновению заболеваний дыхательных путей, глаз и кожного покрова в зависимости от ее химического состава и степени превышения ПДК запыленности в рабочей зоне.

На проектируемом участке применяются следующие средства коллективной защиты от ОПФ и ВПФ: оградительные и предохранительные устройства; опознавательная окраска и значки безопасности; специальные средства безопасности (системы освещения и вентиляции производственных помещений). Также применяются средства индивидуальной защиты (СИЗ) от ОПФ и ВПФ, средства защиты органов дыхания, специальная одежда и обувь, средства защиты рук, головы, глаз, органов слуха, защитные дерматологические средства.

Для обеспечения чистоты воздуха и нормализации параметров микроклимата в производственном помещении помимо местных отсасывающих устройств, обеспечивающих удаление вредных веществ из зоны резания (пыли, мелкой стружки, аэрозолей, СОЖ) предусмотрена приточная вентиляция в сочетании с естественной вентиляцией. Общеобменная вентиляция действует постоянно.

Приточная вентиляция обеспечивает подачу в производственные помещения чистого воздуха. Она применяется в производственных помещениях со значительными тепловыделениями и малой концентрацией вредных веществ.

Свежий приточный воздух по воздухопроводам направляют в различные зоны производственного помещения и через распределительные насадки попадают в рабочую зону.

На проектируемом участке используется как естественное, так и искусственное освещение. Искусственное освещение по своему функциональному значению является рабочим, используется в темное время суток и при недостаточном естественном освещении. Естественное освещение используется в дневное время суток, осуществляется через окна и световые фонари (комбинированное освещение).

Источниками вибрации на производственном участке являются вращающиеся неуравновешенные массы производственного оборудования. Вибрация является технологической, так как возникает из – за работы стационарных машин. Для производственного участка характерно возникновение общей вибрации на рабочих местах. Для борьбы с нежелательными вибрациями предусмотрены следующие мероприятия: фундаменты станков выполняются с акустическими разрывами, заполненными пористым материалом, и акустическим швом, расположенными в нижней части фундамента.

Источниками шума на участке являются рабочее оборудование (приводы электродвигателей) и режущий инструмент (лезвийная обработка). По ГОСТ 12.1003 – 83 шум является широкополосным постоянным  и уровень звука за восьмичасовой рабочий день не должен изменяться во времени не более чем на 5 дБ и не превышать 80дБА.Снижение шума обеспечивается за счет динамической балансировки роторов электродвигателей, применение звукоизоляции.

По опасности поражения электрическим током проектируемое производственное помещение относится к классу особо опасных, так как имеются токопроводящие полы, и имеется возможность одновременного прикосновения человека к имеющим контакт с землей металлическим конструкциям здания с одной стороны и металлическим частям с другой.На участке предусмотрены меры защиты от поражения электрическим током: зануление корпусов оборудования, защитное отключение, применение пониженного напряжения, изоляция токоведущих частей оборудования.

На проектируемом участке существуют следующие опасные зоны: зона резания, зона перемещения режущих частей оборудования, зона расположения токопроводящих элементов. Все используемое оборудование снабжено средствами защиты работающих: предохранительными, оградительными, блокирующими, сигнализирующими и т.д.

Производственные здания построены из искусственных и естественных каменных материалов и имеют незащищенные металлические конструкции. По СНиП 2.01.02 – 85 – степень огнестойкости здания – II (огнестойкость несущих стен не менее 1ч., перегородок – не мене 0,25ч.).

Возможными причинами пожаров на участке являются: неисправность электрооборудования, самовозгорание промасленной ветоши, курение в не установленных местах.

В цехе имеется два эвакуационных выхода, которые обеспечивают безопасный выход людей наружу кратчайшим путем за минимальное время в случае пожара. Ширина  эвакуационных выходов – не менее 1м, ширина пожарных проездов – не менее 4,5 м.

1.  Правила эксплуатации фрезерных станков

Работа на фрезерных станках требует соблюдения установленных правил и внимания. Невнимательность рабочего и нарушение правил может явиться причиной несчастных случаев.

Несчастные случаи нередко происходят от попадания пальцев рабочего под зубья фрезы. При сбрасывании стружки с детали руками может произойти ранение рук. Причиной несчастных случаев бывает и попадание незавязанных концов косынки, обшлагов и тесемок спецодежды во вращающиеся детали станка.

Осторожность в работе и опрятность в одежде — условия безопасной работы. Станочник должен быть одет так, чтобы его одежда не могла быть захвачена движущимися частями станка. Надо носить спецодежду, плотно охватывающую тело и не имеющую свободных концов и завязок, а девушкам следует повязывать голову косынкой, хорошо заправляя ее концы.

Лучшая форма одежды для мужчин — рабочая блуза с узкими рукавами, заправленная в брюки, или комбинезон, а для женщин — гладкая юбка и длинный передник или комбинезон. Рабочий костюм надо полностью застегивать.

Измерение детали на ходу станка часто бывает причиной несчастного случая. Поэтому нельзя до остановки станка измерять обрабатываемые детали, так как работающая фреза может захватить руку и нанести увечье.

Вращающаяся головка затяжного винта (шомпола) у горизонтально-фрезерных станков представляет опасность, особенно при небольших расстояниях между станками, так как она может захватить одежду рабочего. Поэтому надо быть осторожным, когда обходишь сзади работающий станок.

Несчастные случаи происходят при неосторожном обращении с деталями во время установки и крепления их на станке. Бывают порезы о заусенцы или об острые кромки детали после обработки. При случайном падении деталей возможны повреждения ног. Особенно надо быть осторожным при установке приспособлений (поворотной накладной головки, круглого стола, делительной головки и т. п.), и, если не по силам поднять их одному, надо обратиться к мастеру или попросить соседа помочь. Установку тяжелых приспособлений следует производить при помощи кранов.

При обработке латуни, бронзы и других металлов с сыпучей стружкой на больших скоростях резания стружка веером отлетает от фрезы и может попасть в глаз работающему. Не только ранение глаза, но даже незначительное его повреждение — царапина или укол — могут вызвать серьезное заболевание глаз и даже слепоту. Для защиты глаз применяют очки, которыми надо обязательно пользоваться в подобных случаях. При точных работах стекла защитных очков должны подбираться врачом.

Работать без очков можно при условии применения щитка-экрана), о который ударяется стружка.. Экран с помощью шарниров и груза может устанавливаться перед фрезой и закрывать ее и заготовку. Прозрачное органическое стекло в экране позволяет наблюдать за процессом работы. Щиток не только предохраняет глаза рабочего, но -и предотвращает разбрасывание дорогостоящей стружки цветных металлов. При скоростном фрезеровании применение экрана обязательно.

В случае попадания в глаз окалины, пыли, стружки и т. д. нельзя извлекать их самому или позволять это делать другим; надо немедленно обратиться к врачу.

Необходимо следить, чтобы не было оголенных проводов. Всякий оголенный провод, через который проходит ток даже низкого напряжения, опасен. Необходимо строго соблюдать правила и инструкции по пуску в ход и остановке электродвигателей станка.

Фрезеровщику часто приходится работать с местным освещением. Надо следить, чтобы электрическая проводка была в полном порядке, а лампочка питалась от сети напряжением 36 В, иначе всякая неисправность патрона, штепселя, провода может вызвать поражение электрическим током. Электрический ток особенно опасен, когда около станка сырой пол или у рабочего мокрые руки.

Во избежание поражения электрическим током станок должен быть заземлен. В случае неисправности изоляции в электродвигателе, пусковой аппаратуре или проводке происходит замыкание на корпус, но при наличии заземления электрический ток пойдет в землю. Если заземление отсутствует, то при замыкании на корпус фрезеровщик будет поражен электрическим током.

Перед началом работы необходимо:

а) подготовить рабочее место, включая удобное расположение подстепных мест, убрать от станка все предметы обслуживания и материалы, не относящиеся к рабочему процессу;

б) проверить общее состояние станка и его элементов, крепление и правильное положение механизмов; о наличии повреждений сообщить мастеру или слесарю;

в) проверить состояние режущего инструмента и его крепление на шпинделе; работать неправильно выставленным, затупившимся инструментом; гайка крепления инструмента должна иметь гладкую цилиндрическую поверхность с лысками под ключ; категорически запрещается применять однорезцовые ножевые головки и зажимные шайбы с фланцами;

г) убедиться в свободном вращении инструмента при крайних положениях направляющих линеек во избежание прикосновения ножей с конструктивными элементами станка;

д) проверить работу ограждений, надежность крепления кожухов; работа с поврежденными или снятыми ограждениями, «закороченными» блокировками запрещается;

е) проверить смазку и состояние смазочных устройств.

Проверить работу стайка на холостом ходу, подключив станок: а) проверить работоспособность механизмов резаная и подачи; при наличии неисправностей в работе станка его следует приостановить и вызвать мастера или слесаря; б) проверить уровень шума станка; убедиться в отсутствии стука, чрезмерных вибраций.

1.  Требования охраны труда к конструкции приводов станка

При проектировании станка и его приводов выбираются следующие средства предотвращения опасных ситуаций:

1.  Применение встроенных предохранительных устройств, действующих автоматически без вмешательства рабочего.
2.  Контроль процесса обработки с помощью электроавтоматики, которая передает отображение на дисплей УЧПУ.
3.  Установка на станке табличек с предупреждающими надписями, указаниями по безопасным приемам работы.

На станке установлены датчики следящей систем, которые соединены в общую следящую систему. Так как станок оснащены системой ЧПУ, то блок ЧПУ самостоятельно обрабатывает сигналы следящей системы и отображает на мониторе все ошибки станка.

Станок имеет предохранительные устройства от перегрузки, способной нанести вред станку или рабочему. Перемещение узлов станка ограничивается в крайних положениях специальными устройствами. Конструкция зажима инструмента позволяет надежно удерживать инструмент во время обработки, а также в случае неожиданного отключения питания станка, так как принцип зажима основан на действии механических сил, а не электрических или гидравлических.

13.4 Требования охраны труда к конструкции станка

Станок имеет модульную структуру компоновки, все элементы сборного крепления имеют удобный наружный доступ, и процесс ремонта станка значительно упрощен. Рабочая зона станка ограждена для обеспечения безопасности во время обработки. Выступающие части станка окрашиваются чередующимися полосами под 45° черного и желтого цветов, чтобы привлекать повышенное внимание рабочих.

Все корпусные детали сделаны с литейными радиусами скругления и не имеют острых кромок.

13.5 требования охраны труда к органам управления станка

Органы ручного управления выполнены и расположены так, чтобы пользование ими было удобно и исключалось случайное воздействие на них. Назначение органов управления указывается находящимися рядом надписями или символами, регламентированными ГОСТ 12.4.040 – 82. Рукоятки и другие органы управления станка снабжены надежными фиксаторами, не допускающими самопроизвольных перемещений органов управления. Станок имеет ручной вводный выключатель, размещенный в безопасном и удобном для обслуживания месте и предназначенный для подключения электрооборудования станка и отключения от сети в случаях, которые могут вызвать поломку станка.

Литература

1.Глубокий, В.И. Станки инструментального производства: методическое пособие/ В.И. Глубокий, В.И. Туромша. – Мн.: БНТУ, 2009.

2. Зацепина, Т.А. Станки инструментального производства/Т.А. Зацепина. – М.: МГИУ, 2005. – 114 с.

3. Локтев, Д.А. Металлорежущие станки инструментального производства/Д.А. Локтев. – М.: Машиностроение, 1968. – 304 с.

4. Кочергин, А.И. и др. Металлообрабатывающие станки, линии и инструменты/А.И. Кочергин, М.Ю. Пикус, В.И. Шагун; Под. ред. П.И. Ящерицына. – Мн.: Выш. Школа, 1979. – 576 с.

5. Лисовой, А.И. Устройств, наладка и эксплуатация металлообрабатывающих станков и автоматических линий/А.И. Лисовой. – М.:Машиностроение, 1970. – 432 с.

6. Станок фрезерный широкоуниверсальный инструментальный модели 67К25ПФ2: руководство по эксплуатации. – Вильнюс, 1989. – 64 с.

7. Кривоухов, В.А. и др. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки/В.А. Кривоухов, Б.Е. Бруштейн, С.В. Егоров; Под. ред. П.Г. Петрухи. – М.: Машиностроение, 1974. – 616 с.

8. Подлеснов, В.Н. Кинематика и настройка металлорежущих станков: Учебное пособие/Волгоградский государственный технический университет. –Волгоград, 2002. – 89 с.

9. Федотенок, А.А. Кинематическая структура металлорежущих станков/А.А.Федотенок. – М.:Машиностроение, 1970. – 416 с.

10. Схитладзе, А.Г. Технологическое оборудование машиностроительных производств/А.Г. Схитладзе, В.Ю. Новиков. – М.: Выс. Школа, 2002. – 407 с.

11. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 1–5-е изд., перераб. и доп/ В.И. Анурьев – М.: Машиностроение, 1980. – 728 с.

12. Кочергин, А.И. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов. Курсовое проектирование: Учеб. пособие для вузов/ А.И. Кочергин. Мн.: Выш. шк., 1991. – 382 с.

13.Бушуев, В.В. Станочное оборудование автоматизированного производства/ В.В. Бушуев. – М.: Станкин, 1994.- 354с.

14.Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных ВТУЗов / Под ред. В.Э. Пуша. – М.: Машиностроение, 1985. – 256 с.

1. Русская военная книга второй половины XIX века- социокультурный аспект
2. ДИПЛОМНА РОБОТА Розвиток спеціальної витривалості біатлоністів високої кваліфікації у підготовчому періо
3. Основными макроэкономическими показателями являются- Валовой национальный продукт ВНП Валовой.
4.  Дом Пятно синего неба над моей головой
5. Останнім часом прогресивна світова спільнота все частіше звертається до думки про те що вища освіта в
6. Ответы к зачету по нейропсихологии
7. Тема 9 Макроэкономическое равновесие- совокупный спрос и совокупное предложение
8. На тему- Экономическое обоснование проекта автоматизации технологического процесса обработки информации
9. Мастер и Маргарита это романмиф
10. жоўтага святла ўзнікаюць новыя новыя новыя феі іх робіцца настолькі шмат што ў пакоі яны ўжо не змяшчаюцца
11. 699009027 Тираж- 5000 экз
12. Внедрение информационной системы как способ совершенствования бизнес-процессов предприятия
13. Семья и ее основные функции, типология
14. Налоговая политика' комплекс правовых действий органов власти и управления определяющий целенаправленн
15. Sir Isc Newton
16. Многофакторность и неоднозначность процессов сложность геометрической формы нестабильность тех
17. Сырье и материалы и Покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты
18. Категорический императив И
19. Барий
20. Тема 2 Розвиток науки управління Завдання практичного заняття- Обговорення вирішення ситуаційних завд

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе