ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. ОБОРУДОВАНИЕ ОТРАСЛИ

ОБОРУДОВАНИЕ ОТРАСЛИ

 

 

Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом университета в качестве учебно-методического пособия для выполнения курсовой работы для студентов дневной формы обучения по дисциплине «Оборудование отрасли» специальности 250403

 

 

 

 

Москва

 

Издательство Московского государственного университета леса

 

 

УДК 674.05

С91

 

Разработано в соответствии с Государственными образовательными стандартами ВПО 2000 г. для специальностей 250403 «Технология деревообработки», 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств» и 150405 «Машины и механизмы деревообрабатывающей промышленности».

 

Рецензент – кандидат технических наук, доцент В.Е. Пятков, кафедра технологии лесопиления и деревообработки МГУЛ

 

Работа подготовлена на кафедре станков и инструментов

 

Воякин А. С.

В79 Оборудование отрасли: учеб.-методическое пособие для выполнения курсовой работы по дисциплине «Оборудование отрасли» (специальность 250403)

– М .: ГОУ ВПО МГУЛ, 2008 – 27 с.

 

 

В пособии представлены требования к объему и содержанию курсовой работы, изложены методические указания по ее выполнению.

 

УДК 674.05

 

Учебное издание

ВоякинАнатолий Степанович

КутуковЛев Глебович

 

Редактор И.И. Кожемяко

Компьютерная верстка: Е.А. Рязанцев

______________________

 

Подписано в печать Формат 60х90 1/16. Бумага 80 г/м²

Ризография. Усл. печ. л. 1,75. Тираж 500 экз. Заказ №

141005, Мытищи - 5, Московская обл., 1-я Институтская, 1, МГУЛ. Издательство

Тел.: (095) 588-5762, 588-5348, 588-5415. Факс 588-5109.

Е-mail: [email protected]

 

© 2008

© ГОУ ВПО МГУЛ, 2008

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Настоящее издание содержат методические указания по выполнению курсовой работы, предусмотренной рабочей программой дисциплины «Оборудование отрасли» для студентов 3 курса специальности 2602 «Технология деревообработки».

Курсовая работа по дисциплине «Оборудование отрасли» является заключительным этапом изучения дисциплины, позволяющим студенту проявить и закрепить свои знания, полученные по данному курсу как на лекциях и при выполнении лабораторных работ, так и по другим общетехническим и специальным дисциплинам – машиностроительному черчению, деталям машин, гидравлике, технической механике и т.д.

Целью данного издания является освоение методики анализа конструкций деревообрабатывающих станков с различными исполнениями механизмов резания и подачи. Такой анализ базируется на технологических и кинематических расчетах, позволяющих оценить и рационально использовать технологические возможности станка, вскрыть недостатки конструкции, дать возможные направления его модернизации.

В курсовой работе студент проводит конструктивный анализ одного из типовых деревообрабатывающих станков. Такой анализ включает:

- описание назначения станка и его техническую характеристику;

- описание функциональной, кинематической и пневматической (гидравлической) схем станка;

- кинематический расчет станка, расчет баланса расхода мощности и составление ручьевой диаграммы;

- технологические расчеты (расчеты скоростей подачи по мощности привода, по качеству обработки и работоспособности режущего инструмента, расчеты сил и мощности резания, тягового усилия механизма подачи, давления прижимных элементов, требуемой мощности двигателя);

- расчет параметров пневматической (гидравлической) схем станка;

- расчет производительности станка.

В ряде случаев курсовая работа может быть посвящена модернизации отдельных узлов станка с целью улучшения его технических показателей – производительности, точности и качества обработки, безопасности эксплуатации, надежности, снижения энергозатрат и т.д.

Курсовое проектирование проводится, в основном, с использованием альбомов чертежей деревообрабатывающего оборудования в пяти частях, разработанных на кафедре станков и инструментов МГУЛ.

 

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части.

Расчетно-пояснительная записка включает в себя следующие основные разделы:

1. Задание на курсовую работу (бланк задания заполняет преподаватель).

2. Оглавление.

3. Введение (цель и задачи работы, ее актуальность).

4. Общая часть (назначение и техническая характеристика станка).

5. Анализ конструкций станков аналогичного технологического назначения.

6. Расчетная часть.

7. Описание конструкции станка с составлением спецификации к общему виду.

8. Описание схем.

9. Выводы.

10. Список использованной литературы.

 

 

Оформление пояснительной записки курсовой работы.

 

При оформлении записки руководствуются положениями ГОСТ 2.105-95 /6/, ГОСТ 2.106-95 /7/, ГОСТ 7.32-2001 /11/. Формат бумаги А4 (210 х 297) по ГОСТ 2.301-68 /9/.

Текст располагается на одной стороне листа. На листе оставляются поля: левое – не менее 30 мм, правое – не менее 10 мм, верхнее – не менее 15 мм, нижнее – не менее 20 мм. В связи с тем, что курсовая работа выполняется в учебных целях, основная надпись и рамка на листах РПЗ могут отсутствовать.

Нумерация страниц и размещение на них текста должны соответствовать требованиям ГОСТ 7.32-2001 /11/. Страницы должны быть пронумерованы от титульного листа до последней страницы, включая все рисунки и таблицы, которые расположены на отдельных страницах. На титульном листе номер не ставится, на последующих страницах номер проставляется арабскими цифрами в правом верхнем углу. Точку после номера страницы не ставят.

При составлении и оформлении записки следует руководствоваться национальными стандартами, входящими в системы проектно-конструкторской и технологической документации (ЕСКД, ЕСТД, ЕСТПП), систему стандартов в области охраны окружающей среды, безопасности труда (ССБТ), системой стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу.

Расчетно-пояснительная записка может содержать и перечень условных обозначений, символов, единиц и терминов, а также приложения.

Титульный лист выполняют по ГОСТ 2.105-95 / 7 / (Приложение В).

Содержание включает наименование всех разделов, подразде­лов пунктов и приложений пояснительной записки с указанием номеров страниц, на которых размеща­ется начало материала разделов (подразделов, пунктов и приложений).

Перечень условных обозначений, символов, единиц и терминов представляется в виде отдельного списка. Он рас­полагается столбцом, в котором слева (в алфавитном порядке) при­водят, например, сокращение, справа - его детальную расшифровку.

Введение должно содержать краткую оценку современного состояния решаемой при курсовом проектировании задачи, обоснование выполнения работы, ее цель и основные задачи, данные об акту­альности и новизне. Содержание введения должно непосредственно относиться к разрабатываемой теме.

Основная часть записки делится на разделы, подразделы и пункты, которые должны содержать описание и обоснование принятых в работе решений, необходимые расчетные и справочные материалы. При этом исходные данные, принятые в обоснованиях и расчетах, подтверждаются ссылками на чертежи графической части работы. Разделы по своей структуре определяются особенностями темы. Каждый раздел начинается с новой страницы.

Нумерация разделов, подразделов и пунктов, написание и размещение в тексте их названий, нумерация формул, оформление и нумерация таблиц и иллюстраций, а также ссылки на источники, формулы, иллюстрации и таблицы должны соответствовать требованиям ГОСТ 7.32-81 /12/.

Разделы, подразделы и пункты нумеруют арабскими цифрами. Разделы и подразделы могут состоять из одного или нескольких пунктов. Если записка не имеет подразделов, то нумерация пунктов в нем должна быть в пределах каждого раздела, и номер пункта должен состоять из номеров раздела и пункта, разделенных точкой. Если записка имеет подразделы, то нумерация пунктов должна быть в пределах подраздела, и номер пункта должен состоять из номеров раздела, подраздела и пункта, например: 2. (второй раздел), 1.3.4 (четвертый пункт третьего подраздела первого раздела), 2.1.1, 2.1.2 и т.д. В конце номера пункта точка не ставится. Если раздел или подраздел состоит из одного пункта, он также нумеруется.

Внутри пунктов или подпунктов могут быть приведены перечисления, перед каждой позицией которого ставится дефис или строчная буква, после которой ставится скобка. Для дальнейшей детализации перечислений используются арабские цифры, после которых ставится скобка, а запись производится с абзацного отступа по отношению к предыдущему перечислению.

Каждый пункт, подпункт и перечисление записывают с абзацного

отступа.

Разделы и подразделы должны иметь заголовки, четко и кратко отражающие их содержание. Заголовки следует писать (печатать) с прописной буквы, без точки в конце, не подчеркивая, переносы в словах не допускаются. Расстояние между заголовком и текстом должно быть от 10 до 15 мм.

Текст пояснительной записки должен быть кратким, четким, изложенным в логической последовательности, не допускающим различных толкований.

В тексте записки не допускается:

- применять обороты разговорной речи, техницизмы и профессионализмы;

- применять для одного и того же понятия различные термины;

- применять произвольные словообразования;

- применять сокращения слов, кроме установленных правилами русской орфографии и стандартами;

- сокращать обозначение единиц физических величин, если они употребляются без цифр.

При изложении обязательных требований к объекту в тексте должны применяться слова "должен", "следует", "необходимо", "требуется, чтобы", "разрешается только", "не допускается", "запрещается", "не следует". При изложении других требований – "могут быть", "как правило", "при необходимости" и т. п.

В тексте, за исключением формул, таблиц и рисунков, не допускается:

- применять математический знак минус перед отрицательными значениями величин (следует писать слово "минус");

- применять знак "ø" для обозначения диаметра (следует писать слово "диаметр");

- применять без числовых значений математические знаки, а также знаки № (номер), % (процент).

В тексте перед обозначением параметра должно даваться его пояснение.

В пояснительной записке следует применять стандартные единицы физических величин в соответствии с ГОСТ 8.417 /13/. Применение в одном документе разных систем обозначения физических величин не допускается. Если в тексте приводится ряд или диапазон числовых значений, выраженных в одной и той же единице физической величины, то её указывают только после последнего числового значения.

Приводя наибольшие или наименьшие значения величин, следует применять словосочетание "должно быть не более (не менее)". Приводя допустимые значения отклонений от указанных норм – "не должно быть более (менее)".

Округление числовых значений величин до первого, второго и т.д. десятичного знака должно быть одинаковым. Например, если градация толщины ленты 0,25 мм, то весь ряд толщин ленты должен быть указан с таким же количеством десятичных знаков, например 1,50; 1,75.

Формулы, за исключением формул, помещаемых в приложении, нумеруются сквозной нумерацией в пределах каждого раздела арабскими цифрами, которые записывают на уровне формулы справа в круглых скобках. Номер формулы состоит из номера раздела и порядкового номера формулы, разделенных точкой, например "(5.3)" (третья формула пятого раздела). Ссылки в тексте на порядковые номера формул дают в скобках.

В качестве символов в формулах применяют обозначения, установленные соответствующими стандартами или общепринятые в технической литературе.

Пояснения значений символов и числовых коэффициентов следует приводить непосредственно под формулой в той же последовательности, в какой они даны в формуле. Значения каждого символа и числового коэффициента следует давать с новой строки. Первая строка расшифровки должна начинаться со слова "где", без двоеточия после него.

Пример написания формул.

Плотность каждого образца ρ, кг/м³, вычисляют по формуле

 

, (1.3)

 

где m – масса образца, кг;

V – объём образца, м³.

Допускается не приводить значения символов, упоминаемых в тексте ранее.

Формулы следует выделять из текста свободными строками. Выше и ниже каждой формулы должно быть оставлено не менее одной свободной строки. Формулы, представляющие собой уравнения или неравенства, пишут с красной строки. Переносить формулы допускается только на математических знаках.

Если необходимы пояснения или справочные данные, то в тексте приводятся примечания. Примечания следует помещать непосредственно после текста, таблиц или графического материала, к которым относятся эти примечания, и печатать с прописной буквы с абзацного отступа. Примечания к таблицам располагаются над линией окончания таблицы.

Если примечание одно, то после слова "Примечание" ставится тире, и текстовая часть примечания печатается с прописной буквы. Одно примечание не нумеруется. Несколько примечаний нумеруются по порядку арабскими цифрами с абзацного отступа. В этом случае после слова "Примечания" никакого знака не ставится.

При ссылках в тексте записки на нормативные документы, в первую очередь – ГОСТы, указывается только их обозначение, при этом допускается не указывать год их утверждения при условии записи обозначения с годом утверждения и наименованием в разделе "Список использованной литературы".

Рисунки, за исключением рисунков приложений, следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией в пределах каждого раздела. Номер рисунка состоит из номера раздела и порядкового номера, разделенных точкой, например, "Рисунок 2.5 " - пятый рисунок второго раздела. При ссылках на рисунки следует писать "…в соответствии с рисунком 2.5".

Слово "Рисунок" и наименование помещают ниже пояснительных данных и располагают следующим образом: Рисунок 1 – Кинематическая схема. Рисунки каждого приложения обозначают арабскими цифрами с добавлением перед цифрой обозначения приложения.

Рисунки размещают сразу после ссылки на них в тексте, таким образом, чтобы их можно было читать без поворота пояснительной записки или с поворотом по часовой стрелке. Не рекомендуется помещать в пояснительной записке рисунки, размер которых превышает формат А4.

Расстояние между последней строкой предшествующего текста и рисунком, расстояние между рисунком и подрисуночным текстом, а также расстояние между подрисуночным текстом и последующим текстом раздела должно быть от 10 до 15 мм.

Рисунки не должны дублировать графическую часть работы.

Таблицы следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией в пределах каждого раздела, за исключением таблиц приложений, нумеруемых отдельной нумерацией арабскими цифрами с добавлением перед цифрой обозначения приложения. Номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделенных точкой, например: Таблица 3.1 (первая таблица третьего раздела).

На все таблицы пояснительной записки должны быть приведены ссылки в тексте. Таблицу, в зависимости от её размера, помещают под текстом, в котором впервые дана ссылка на неё, или на следующей странице, а при необходимости, в приложении. Таблицу размещают таким образом, чтобы ее можно было читать без поворота пояснительной записки или с поворотом по часовой стрелке.

Слово "Таблица" следует размещать слева над таблицей, затем номер таблицы, при этом точка после номера таблицы не ставится. Наименование таблицы, при его необходимости, записывается с прописной буквы после номера через тире, при этом точка после наименования не ставится.

При переносе части таблицы на другие страницы наименование помещают только над первой частью, над другими частями пишут слово "Продолжение".

Таблицы с небольшим количеством граф допускается делить на части и помещать одну часть рядом с другой на одной странице, при этом повторять заголовок таблицы. Рекомендуется разделять части таблицы двойной линией. Графу "Номер по порядку" в таблицу включать не допускается. При необходимости нумерации показателей или параметров порядковые номера следует указывать в первой графе (боковике) таблицы непосредственно перед их наименованием.

Если все показатели, приведенные в графах таблицы, выражены в одной и той же единице физической величины, то её обозначение необходимо помещать над таблицей справа.

Включать в таблицу отдельную графу "Единицы измерений" не допускается.

Обозначение единицы физической величины, общей для всех данных в строке или графе, следует указывать после наименования строки или в заголовке графы.

Ограничительные слова "более", "не более" и др. должны быть помещены в одной строке или графе таблицы с наименованием соответствующего показателя после обозначения его единицы физической величины, при этом после наименования показателя и перед ограничительными словами ставится запятая.

Предельные отклонения, относящиеся ко всем числовым значениям величин, помещенным в одной графе, указывают в головке таблицы под наименованием или обозначением показателя.

Числовое значение показателя проставляется на уровне последней строки наименования показателя.

При отсутствии цифровых или иных данных в графах таблиц ставится тире.

Высота строк таблицы не менее 8 мм.

Сноски в тексте располагают с абзацного отступа в конце страницы, на которой они обозначены, и отделяют от текста короткой тонкой горизонтальной линией с левой стороны, а к данным, расположенным в таблице, в конце таблицы над линией, обозначающей окончание таблицы.

Знак сноски выполняется арабскими цифрами со скобкой и помещается на уровне верхнего обреза шрифта и перед текстом пояснения допускается выполнять сноски звёздочками. Нумерация сносок отдельная для каждой страницы.

При использовании в работе данных нормативной документации не следует приводить в пояснительной записке общеизвестные формулировки и переписывать нормативные требования, достаточно сослаться на первоисточник и включить его название в список используемой литературы.

При ссылке на литературный или нормативный источник ставят его порядковый номер по списку использованных источников, например /5/.

 

Оформление графической части курсовой работы.

 

Чертеж общего вида станка и необходимые схемы выполняются в карандаше или распечатываются на принтере в соответствии с требованиями нормативной документации, входящей в системы единой конструкторской документации (ЕСКД) и единой технологической документации (ЕСТП), как правило, на листах формата А1 (594х841) по ГОСТ 2.301-68.

При выполнении чертежей и схем небольших размеров допускается формат А1 делить на меньшие форматы в любой комбинации.

В курсовой работе общий вид станка минимум в двух проекциях представляется на половине листа формата А1 (формат А2) в соответствии с ГОСТ 2.118 и ГОСТ 2.120, выбрав соответствующий масштаб изображения. На общем виде станка должны быть представлены его габаритные, присоединительные, установочные и необходимые конструктивные размеры. Соответствующими позициями с выносками необходимо обозначить основные узлы станка, его органы управления и контроля. На общем виде допускаются разрезы, сечения, надписи и текстовая часть, позволяющие понять конструктивное устройство, взаимодействие частей и принцип работы станка.

Рис. 1. Общий вид станка рейсмусового одностороннего

модели СР4-1

К чертежу общего вида станка необходимо представить спецификацию основных узлов станка.

Далее оставшуюся свободной части листа, соответствующую формату А2, делим на два формата А3, на которых должны быть представлены схемы станка – функциональная, кинематическая, либо пневмо- (гидро-) кинематическая.

Функциональная схема выполняется с обозначением всех показанных на ней элементов, векторов скоростей резания и подачи, удаляемого припуска, усилий прижима и т.д. Допускается функциональную схему изображать в аксонометрической проекции. Масштаб изображения функциональной схемы не лимитируется, однако следует стремиться к наиболее полному заполнению поверхности листа.

Кинематическая схема вычерчивается на плоскости или в аксонометрии в соответствии с ЕСКД (ГОСТ 2.703, ГОСТ 2.721, ГОСТ 2.770).

Пневмо- (гидро-) схема вычерчивается, как правило, на плос­кости в соответствии с ЕСКД (ГОСТ 2.704, ГОСТ 2.780). На схеме над штампом основной надписи располагается спецификация входящих в нее элементов (приложение Д). В ряде случаев допускается объединять кинематическую схему с пневматической или гидравлической, не нарушая требований соответствующих стандартов оформления. В таком случае схема будет обозначаться индексом ПК3 (пневмокинематическая принципиальная) или ГК3 в основной надписи чертежа.

Размеры и расположение граф основной надписи для чертежей курсовой работы должны соответствовать ГОСТ 2.104-95 /5/.

Документы курсовой работы в основной надписи обозначаются по следующей схеме:

2602КР.23.00.000ХХ,

где 2602 – код специальности;

КР – курсовая работа;

23 – порядковый номер (шифр) студента по списку в группе;

00 – номер совокупности сборочных единиц (групп) или номер сборочной единицы, входящей в группу (узлового чертежа);

000 – номер детали;

ХХ – вид документа; он имеет следующий шифр:

ВО – чертеж общего вида;

СБ – сборочный чертеж;

Ф2 – схема функциональная;

КЗ – схема кинематическая принципиальная;

ПЗ – схема пневматическая принципиальная;

ГЗ – схема гидравлическая принципиальная;

ТП – схема технологического процесса;

ПЗ – пояснительная записка.

В курсовой работе, как правило, номер совокупности сборочных единиц (00) и номер детали (000) не ставятся, поскольку графическая часть включает лишь чертеж общего вида станка и его основные схемы.

Пример выполнения основной надписи на чертежах курсовой работы приводится в Приложении Г.

Над основной надписью (штампом) может размещаться текстовая часть (технические требования, технические характеристики и т.д.), необходимые для разработки рабочих чертежей. Технические требования записываются пунктами со сквозной нумерацией.

Спецификации оформляются в соответствии с ГОСТ 2.108-95 /8/ на листах формата А4 (210 х 297). Спецификации и другие конструкторские и технологические документы оформлять в виде приложений не допускается. Эти документы допускается подшивать в одной папке с пояснительной запиской после ее последней страницы. Они не вносятся в содержание.

Наличие ошибок, несоблюдение требований нормативной документации и небрежность в оформлении пояснительной записки, чертежей и другого графического материала могут существенно повлиять на оценку по курсовой работе.

Пояснительная записка и графический материал подписываются автором проекта и руководителем.

 

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Рассмотрим порядок выполнения работы на примере конструктивного анализа одностороннего рейсмусового станка СР4-1.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

 

 

1.1 Назначение и техническая характеристика станка.

 

Деревообрабатывающий рейсмусовый станок модели СР4-1 относится к группе односторонних рейсмусовых станков. Станок предназначен для продольного фрезерования заготовок в заданный размер по толщине путем удаления материала со стороны заготовки, противоположной базовой. Станок относится к универсальному оборудованию с широкой областью применения в деревообработке – мебельные, столярно-строительные производства, судостроение, вагоностроение и др.

Станок изготовлен заводом “Красный Металлист”, Россия.

Далее следует представить в табличном виде техническую характеристику станка, как это выполнялось в лабораторных работах по курсу дисциплины.

 

1.2 Описание конструкции станка

По альбому чертежей конструкций деревообрабатывающих станков, полученному на кафедре (или другим литературным или конструктивным источникам), студент знакомится с общим видом станка, конструкцией его основных узлов, функциональной, кинематической и пневматической схемами.

1.3 Анализ схематики станка

Функциональная (технологическая) схема (рис. 2) показывает взаимодейст­вие обрабатываемой заготовки с режущим (или иным) инструментом, базирующими, подающи­ми, направляющими и другими элементами машин, в том числе и элементами безопасности - противовыбрасывателями, стружкоприемниками и т. д. Схема вскрывает техноло­гическую сущность рабочих процессов, но не содержит данных, каким об­разом достигаются необходимые движения элементов машины.

Кинематическойназывают схему, изображающую способ передачи движений от двигательного механизма к исполнительному (рис. 3). По ней про­слеживаются все кинематические связи и рассчитываются скорости перемещения, часто­ты вращения и т. д.

Пневматическая (гидравлическая) схема показывает состав и соеди­нения элементов, входящих соответственно в пневматические (гидравлические) системы машины.

 

Эти схемы используются для описания конструкции станка и принципа его работы. Поскольку данный станок не оснащен пневмо- или гидрооборудованием, то и соответствующие схемы у него отсутствуют, и естественно в данном анализе рассматриваться не будут.

 

Анализ функциональной схемы станка

 

Рис. 2. Функциональная схема станка рейсмусового одностороннего

модели СР 4-1

 

По функциональной схеме (рис. 1) процесс продольного фрезерования заготовки 1 выполняется ножевым валом 4 при движении подачи заготовки по столу 2 (подвижное базирование). Расстояние от рабочей поверхности стола 2 до окружности резания ножевого вала 4 определяет размер получаемой детали по толщине. Толщина срезаемого слоя t.

Подача заготовки выполняется верхними рифленым 8 и гладким 6 приводными вальцами. Нижние вальцы 3 устанавливаются в столе 2 станка так, что их цилиндрическая поверхность возвышается над столом на 0,1 … 0,25 мм (в зависимости от материала, шероховатости поверхности, влажности материала заготовки). Применение вальцов 3 позволяет уменьшить коэффициент трения заготовки по столу и как следствие необходимую силу прижима вальцов 8 и 6, а также силы сопротивления подаче и мощность привода подачи. Расположение верхних и нижних вальцов «по трапеции» позволяет исключить «подрыв» заготовки при ее входе в контакт с ножевым валом и выходе из контакта.

Передний секционный и задний прижимы скольжения 7 должны обеспечивать устойчивый прижим заготовки к столу 2 станка. Одновременно они локализуют зону обработки, что улучшает процесс удаления отходов резания системой аспирации. Передний прижим предотвращает процесс образования опережающей трещины в процессе обработки.

Стол 2 имеет возможность настроечного перемещения по высоте на заданный размер обработки по толщине детали с помощью винтов 5.

Секционная «когтевая» завеса 9 предотвращает выброс заготовки 1 из зоны резания станка.

Анализ кинематической схемы станка

На кинематической схеме (рис. 3) показаны механизмы резания, подачи и размерной настройки стола станка.

В качестве режущего инструмента на одностороннем рейсмусовом станке используется ножевой (рабочий) вал. Необходимость установки инструмента между опор определяется использованием инструмента значительной длины со сменными ножами, а также большими массой инструмента и силами резания.

Ножевой вал 16 станка приводится во вращение от асинхронного электродвигателя 23 (n =2900 мин^-1) через шкивы 22 и 21 клиноременной передачи. Шкив 13 колодочного тормоза с электромагнитным приводом обеспечивает останов ножевого вала после выключения механизма резания.

Механизм подачи станка состоит из электродвигателя, передаточного механизма и приводных вальцов. Передний рифленый 17, а также задний гладкий 18 вальцы приводятся во вращение от двухскоростного (n/n = 700/1430 мин^-1) асинхронного электродвигателя М2 (1) через коробку перемены передач с зубчатыми шестернями, и звездочки 28, 24, 20, 19цепной передачи. При включении электромагнитной муфты 34, крутящий момент передается через шестерни 36, 35, 2, 4, 30, 25, 26, 3, 29, 27 на звездочку 28 и звездочки 19 и 20 привода подающих вальцов. При включении электромагнитной муфты 33, крутящий момент передается через шестерни 32, 31, 2, 4, 30, 25, 26, 3, 29, 27 на звездочку 28и звездочки 19 и 20 привода подающих вальцов. Звездочка 24 является натяжной.

 

Рис. 3. Кинематическая схема станка рейсмусового одностороннего СР4-1

Размерная настройка стола станка по высоте выполняется маховиком 8. Вращение от маховика 6 передается через цепную передачу со звездочками 9 и 7 на червячный редуктор 10 и далее через конические шестерни 6 и 23, 5 и 26 на винты 11, 12. Вращение винтов преобразуется винтовой передачей в поступательное движение гаек, смонтированных в основании стола. В результате чего стол перемещается по высоте.

 

4. Кинематические расчеты станка

 

Кинематические расчеты частоты вращения ножевого вала, скорости резания, скоростей вальцовой подачи и механизма размерной настройки стола по высоте выполняются с использованием кинематической схемы (рис. 3).

 

Частота вращения ножевого вала, n (мин^-1)

Во всех механизмах резания с вращательным движением режущего инструмента скорость V_Г (м/с) главного движения зависит от частоты вращения n16 (мин^-1) инструмента и его диаметра D16 (мм)

 

Использование двухскоростного электродвигателя и двухскоростной коробки перемены передач обеспечивает получение четырех частот вращения n_в1, n_в2, n_в3, n_в4 подающих вальцов, мин^-1:

 

;

 

;

 

и, для диаметра вальцов D_B = D₁₇ = D₁₈= 100 мм, соответственно четырех скоростей подачи V_S , м/мин:

 

; ;

 

; .

 

Перемещение стола по высоте при повороте маховика на один оборот может быть рассчитано по формуле

.

Рассчитанные параметры кинематической схемы заносятся в сводную таблицу (пример оформления расчета дан в таблице 1).

 

 

Таблица 1 - Результаты кинематического расчета

 

Наименование элементов	Характеристика элемента схемы	Передаточ-ное число, U′	Частота вра- щения вала n, 1/мин	Скорость подачи Vs, м/мин	Скорость резания Vг, м/с
D, мм	Z
ВалІэл/двигат.
Шкив D1			1,56
ШкивD2			1,56
Вал ІІ
Шестерня Z1			0,286
Зубч. колесо Z2			0,286
Вал ІІІ
Звездочка Z3			0,351
ЗвездочкаZ4			0,351
…		…	…	…
Вал Х (подающ)
ВалХІэл/двигат.
Шкив D3			1,76
Шкив D4			1,76
ВалХІІ(ножевой)						35,4

 

 

В процессе работы станка часть мощности двигателя теряется на элементах кинематики при движении энергетического потока от двигательного механизма к исполнительному. Наглядную картину потерь мощности на различных элементах кинематической схемы дает ручьевая диаграмма потерь (рис. Х). Для построения диаграммы последовательно проводятся расчеты мощности, отводимые после каждого элемента кинематической схемы с учетом его КПД (η_i). Затем определяются потери в каждом из них. Расчет производится в табличной форме (таблица 2). Значения КПД отдельных звеньев и передач приведены в таблице Х приложения.

Общий коэффициент полезного действия передаточного механизма, состоящего из К элементов, равен:

η_п = η₁ η₂ η₃ …η_к.

Мощности на отдельных элементах передаточного механизма уменьшаются пропорционально величинам потерь по ходу движения потока мощности от двигателя до рассматриваемого элемента.

Мощность на валу исполнительного механизма Рs составляет:

P_s =P_дв * η_п.

 

 

Таблица 2 – Расчеты потерь мощности в кинематической цепи

 

Наименование i –го элемента	КПД i-го элемента η	Мощность, отводимая после i -го элемента, кВт Pi=Pi-1* η	Потери мощности в i –том элементе, кВт P′i = Pi-1- Pi
Ременная передача	0,96	Р1 = Рдв * 0,96 = 1,2 * 0,96 = 1,15	Рдв - Р1 = 1,2 - 1,15 = 0,05
Подшипник качения	0,99	Р2 = 1,15 * 0,992 = 1,13	Р′2 = 1,15 - 1,13 = 0,02
…	…	…	…
Цилиндрическая зубчатая передача	0,98	Pi = Pi-1 * 0,98	P′i = Pi-1 - Pi-1* 0,98 = Pi-1 * (1 – 0,98)
…	…	…	…
Подшипник скольжения	0,98	Pк = Pк-1 * 0,98	P′к = Pк-1 * (1 - 0,98)
…	…	…	…

 

1.4 Общая характеристика функциональных узлов станка

 

Устройства базирования.На станке используется подвижное (скользя-щее) базирование заготовки 1 (рис. 2). Рабочая плоскость стола 2 является главной установочной поверхностью станка, по которой при подаче перемещается главная технологическая база заготовки 1.

Устройства прижима. Устройствами прижима на станке являются верхние подающие вальцы 6 и 8, а также прижимы 7.

Механизм главного движения. По конструктивному признаку механизм резания станка выполнен в виде рабочего вала с расположением инструмента между опор. По характеру движе