Агрегатный станок по нарезанию гаек с мелкими шагами

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ 

Кыргызский  Государственный Технический университет  им. И. Раззакова 
 

Кафедра “ Автоматизация  и робототехника “ 
 
 

Дипломная работа

на тему:

“ АГРЕГАТНЫЙ СТАНОК ПО НАРЕЗАНИЮ ГАЕК С МЕЛКИМИ ШАГАМИ ” 
 
 
 
 

Выполнил: ________________________студент  группы АТПз-1-06

                                           Варава К. 

Руководитель: _____________________преподаватель

                                           Маситов А.М. 
 
 
 
 

Бишкек 2012

 

   ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….	3
I.ОБЗОР И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ....…................................	4
Перспективы развития…………………………………………...............	4
Классификация……………………………………………………………	8
II.РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ СТАНКА ………………………	12
2.1  Общая схема………………………………………………………………..   2.2. Разработка кинематической схемы станка………………………………..	12   14
2.3. Проектирование  коробки скоростей ……………………………………. 2.3.1 Расчет  режимов резания…………………………………………………. 2.3.2 Определение  числа ступеней коробок скоростей…………………….. 2.3.3 Мощность  двигателя…………………………………………………… 2.3.4 Кинематический  расчет коробок скоростей……………………………. 2.3.5 Проектировочный  расчет валов………………………………………. 2.3.6 Определение  параметров зубчатых колес……………………………. 2.3.7 Расчет  валов…………………………………………………………….. 2.3.8 Расчет  шпинделя ………………………………………………………. 2.3.9 Расчет  механизма переключения скоростей  ………………………….. 2.3.10 Расчет  муфт …………………………………………………………… 2.4. Система  смазки в станке …………………………………………………. III. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ УСИЛИЕМ РЕЗАНИЯ АГРЕГАТНОГО СТАНКА …………………………. 3.1 Описание схемы  САУ……………………………………………………… 3.2.Математические  модели отдельных элементов и  звеньев САУ ……….. 3.3 Соединение  звеньев ………………………………………………………. IV. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ …………………………. V. экономическая часть ……………………………………………...   Список  литературы ………………………………………………………	1515   15   15   16   18   19   21   24   38   45   46   49    50   50   51   68   69   79   94

 

   ВВЕДЕНИЕ

     Место страны на мировых рынках во многом зависит от качества выпускаемой  продукции, от объемов и затрачиваемых  средств. Для конкурентоспособности  необходимо улучшение качества и  снижения других показателей. Эти требования возможно достичь улучшением средств  производства – модернизация имеющихся, проектированием и конструирование  новых металлорежущих станков, отвечающим растущим требованиям. 

     Создание  современных, точных и высокопроизводительных металлорежущих станков обуславливает  повышенные требования к их основным узлам. В частности, к приводам главного движения и подач предъявляются  требования: по увеличению жёсткости, повышению точности вращения валов, шпиндельных узлов. Станки должны обеспечивать возможность высокопроизводительного  изготовления без ручной последующей  доводки деталей, удовлетворяющих  современным непрерывно возрастающим требованиям к точности

     Агрегатными называют многоинструментальные станки, скомпонованные из нормализованных и частично специальных агрегатов. Эти станки применяются в крупносерийном и массовом производстве. На агрегатных станках можно выполнять сверление, рассверливание, зенкерование, растачивание, фрезерование, нарезание внутренних и наружных резьб, некоторые виды токарной обработки. Агрегатные станки в основном используются для изготовления корпусные деталей.

     Преимущества  агрегатных станков: 1) короткие сроки  проектирования; 2) простота изготовления, благодаря унификации узлов, механизмов и деталей; 3) высокая производительность, обусловленная многоинструментальной обработкой заготовок с нескольких сторон одновременно; 4) возможность многократного использования части агрегатов при смене объекта производства; 5) возможность обслуживания станков операторами низкой квалификации.

 

I.  ОБЗОР И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ.

     Перспективы развития

     Агрегатные  автоматы и полуавтоматы получают все  большее применение в машиностроительной промышленности. Широкое распространение их на машиностроительных заводах предъявляет прежде всего повышенные требования к уровню унификации самих конструкций агрегатных станков, уменьшению их номенклатуры за счет разработки наиболее рациональных параметрических рядов нормализованных узлов, к совершенствованию конструкций узлов за счет повышения их точности, жесткости, быстродействия, надежности работы.

     Эти требования послужили основой для  разработки и внедрения станкостроительными  организациями единой гаммы унифицированных  узлов агрегатных станков и автоматических линий.

     При этом предусматривалось:

     A. Использование в качестве силовых узлов:

     1) несамодействующих гидравлических  малогабаритных пинольных головок  габаритов 01—04 с мощностью привода  главного движения от 0,12 до 1,1 кВт  конструкции ЭНИМС;

     2) самодействующих плоскокулачковых  пинольных головок габаритов  05—06 с мощностью привода главного  движения от 0,8 до 3 кВт конструкции  Харьковского специального конструкторского  бюро агрегатных станков;

     3) силовых столов с гидравлическим  и электромеханическим приводом  габаритов 1—7 для установки  на них различных бабок: расточных,  сверлильных и фрезерных (без  пиноли) мощностью от 1,5 до 330 кВт  конструкции Минского бюро автоматических  линий; подрезно-расточных, фрезерных  (с пинолью) мощностью от 1,5 до 30 кВт конструкции Московского  специального конструкторского  бюро автоматических линий и  агрегатных станков.

     Б. Использование для поворота обрабатываемых деталей:

     1) накладных поворотно-делительных  столов диаметром 200—500 мм высокой  точности с гидравлическим приводом  конструкции ЭНИМС;

     2) поворотно-делительных столов диаметром  400—800 мм с электромеханическим  приводом конструкции Харьковского  специального конструкторского  бюро агрегатных станков;

     3) накладных поворотно-делительных  столов диаметром 800—1250 мм нормальной  и повышенной точности с гидравлическим  приводом конструкции Московского  специального конструкторского  бюро автоматических линий и  агрегатных станков;

     4) поворотно-делительных столов диаметром  800—1250 мм нормальной и повышенной  точности с электромеханическим  приводом конструкции Минского  специального конструкторского  бюро автоматических линий.

     B. Использование ряда общих несущих корпусных деталей (станин, стоек, кронштейнов и др.), выпускаемых ведущими станкостроительными заводами.

     Использование в компоновках агрегатных станков  унифицированных узлов единой гаммы  позволило примерно на 30% сократить  число их типоразмеров, в том числе  по шпиндельным коробкам в 2,5 раза (с 56 до 22 типоразмеров) и снизить себестоимость  узлов за счет увеличения серийности их производства.

     Дальнейшее  развитие конструкций агрегатных станков  как оборудования, основанного на методе концентрации операций, идет по следующим основным направлениям:

     1) дальнейшее увеличение степени  концентрации операций, позволяющее  обрабатывать деталь полностью  с одной установки от единых  технологических баз;

     2) расширение технологических возможностей  станков этого типа за счет  выполнения операций, которые ранее  не выполнялись на агрегатных  станках;

     3) расширение области применения  агрегатных станков путем разработки  быстро переналаживаемых конструкций,  позволяющих использовать их  в серийном и мелкосерийном  производстве;

     4) увеличение точности и надежности  работы полуавтоматов и автоматов  и повышение коэффициента их  использования.

     Увеличение  концентрации операций на агрегатных станках до оптимального уровня осуществляется путем:

     а) увеличения числа инструментов, установленных  на каждой силовой головке, и применения комбинированного инструмента;

     б) увеличения числа силовых головок  на каждой позиции станка;

     в) увеличения числа позиций на станке;

     г) увеличения количества деталей, обрабатываемых на каждой позиции.

     Каждый  способ увеличения концентрации операций (или сочетание способов) получает преимущественное применение в зависимости от конкретных условий обработки.

     Увеличение  концентрации операций за счет увеличения количества инструментов на силовых  головках ограничивается мощностью  и осевым усилием механизма подач  головок.

     В некоторых случаях целесообразно  применять комбинированный инструмент, позволяющий за один проход обрабатывать несколько поверхностей.

     Наиболее  часто увеличение концентрации операций достигается размещением необходимого количества головок на станке. Это  позволяет обрабатывать поверхности, расположенные под различными углами, а также полностью обрабатывать деталь с одной установки.

     Чтобы увеличить концентрацию операций на агрегатных станках путем увеличения числа монтируемых на станке силовых  головок, конструкция этих головок  должна удовлетворять определенным требованиям. Главные из них:

     1) при минимально возможных габаритных  размерах головки должны обеспечить  получение необходимого осевого  усилия и мощности на шпинделе;

     2) для полного использования возможностей  инструментов конструкция головок  должна обеспечивать необходимые  скорости резания и подачи, а  также возможность их регулирования;

     3) конструкция головок должна обеспечивать  достаточную жесткость для работы  на наиболее выгодных режимах  резания.

     Увеличение  концентрации операций достигается  также увеличением числа рабочих  позиций. У агрегатных станков, предназначенных  для обработки средних по размерам деталей, число позиций не превышает 4—6. Поворотные столы станков для  мелких деталей проектируют с  числом позиций 12—15. Дальнейшее увеличение числа позиций резко увеличивает  габаритные размеры станков и  создает неудобства при обслуживании. В таких случаях обрабатывать детали более целесообразно на нескольких агрегатных станках.

     Можно увеличить число деталей, обрабатываемых на каждой позиции. Это применяется  при обработке мелких валов, рычагов, а также при обработке мелких корпусных деталей в две установки. Наиболее удобными для такого построения процесса обработки являются агрегатные станки с центральной колонной. Применение этих станков позволяет располагать  необходимым числом позиций, а вертикальные и некоторые наклонные головки  устанавливать на центральной колонне, не выходя за пределы габаритов стола.

     Особенно  большой эффект получается при использовании  для обработки сложных по форме  деталей группы агрегатных станков, из которых создаются поточные автоматизированные линии.

     Технологические возможности агрегатных станков  расширяются при включении операций, которые ранее не выполнялись  на этих станках.

 

     

     1.2 Классификация

     Агрегатные  станки (рис. 1) в зависимости от формы, размеров заготовок, требуемой точности обработки компонуют по разным схемам: односторонними и многосторонними, одношпиндельными и многошпиндельными, однопозиционными и многопозиционными, в вертикальном, наклонном, горизонтальном и комбинированном исполнениях.

     Обработка на однопозиционных агрегатах станках  выполняется при одном постоянном положении заготовки. Агрегатные станки с многопозиционными поворотными столами или барабанами предназначены для параллельно-исследовательной обработки одной или одновременно нескольких заготовок малых и средних размеров. При этом вспомогательное время сокращено до минимума за счет того, что установка заготовки и снятие заготовки на позиции загрузки-выгрузки осуществляется во время обработки на других позициях.