Курсовая работа по машиностроению на тему Проект привода главного движения токарно револьверного автомата

При наладке автомата муфту М2 выключают и вспомогательный вал вращают маховиком 10.
От вспомогательного вала VII станка 1Б140 при включении муфт M3, M4 и М6 приводятся в действие все механизмы холостых ходов автомата. Распределительные валы XI, XIII, XIV получают вращение от вспомогательного вала через коробку подач и муфту М5. Медленное вращение распределительный вал XI получает по цепи: вспомогательный вал VII, зубчатые колеса 22/64 * 64/55 (валы VIII, IX), сменные зубчатые колеса c/d * e/f * g/h, вал Х, червячная передача К=1; z=40. Распределительные валы XIII и XIV получают медленное вращение по этой же цепи, далее через зубчатые колеса 25/25, вал XII, червячную передачу K=1, z=40.
Уравнение кинематической цепи:
nр.п = 120 * 22/64 * c/d * e/f * g/h * 1/40
Численно частота вращения валов VII, VIII, XIV будет одинакова, так как одинаково передаточное отношение к ним от коробки подач.
Передаточное отношение сменных зубчатых колес выбирают исходя из длительности T цикла обработки (c):
T = 60/nр.п = 60/1,2 * d/c * f/e * h/g = 50 * d/c * f/e * h/g
Откуда уравнение настройки:
c/d * e/f * g/h = 50/T
При быстром вращении распределительных валов от кулачка 39 системой рычагов муфта М5 отключает из цепи сменные колеса и включает зубчатые колеса 55/31 * 57/62 * 62/38. Частота быстрого вращения nр.в.б будет постоянной.
Уравнение кинематической цепи:
nр.в.б = 120 * 55/31 * 57/62 * 62/38
На распределительном валу XI токарно револьверного одношпиндельного автомата 1б140 закреплены дисковый кулачок 36, передающий движение револьверному суппорту через реечную передачу 37, и кулачок 38, управляющий механизмом ловителя деталей 34. На распределительном валу XIII расположены: барабанный кулачок 24, передающий через рычаги 22 и 21 движение на продольные салазки 32 переднего суппорта; кулачок 25 включения муфты М3 через рычаги 23 и 17 цепи привода вращения ротора 2 командоаппарата 1 и переключения частоты вращения шпинделя V. Сделав один оборот, муфта М3 отключается; кулачок 26 включает через рычаги 19, 8 и 9 муфту М4 цепи поворота револьверной головки 35. Отключение муфты М4 происходит после одного оборота кулачка 13. Поворот револьверной головки 35 на 1/6 часть осуществляется через зубчатые колеса 42/84 * 84/42 и валы XVII и XVIII при одном повороте диска 12, который получает вращение от конических зубчатых колес 26/50 и вала XIX. Кулачок 27, переключающий через рычаги 20, 18, 5, 6 муфту М3 вправо для привода через зубчатые колеса 36/72 * 72/72 вала XVI с барабанными кулачками 14 и 15 подачи и зажима прутка. За два оборота вспомогательного вала VII вал XVI делает один оборот. Во время действия механизма подачи и зажима прутка на валу XV кулачок 7 делает один оборот и через рычаг 4, рейку и реечное колесо z=20 вал ХХ поворачивает качающийся упор 3, ставя его напротив шпинделя. После подачи и зажима прутка качающийся упор возвращается в исходное положение.
На распределительном валу XIV расположены кулачки 28-31 привода подач четырех поперечных суппортов.
Шнек 33 механизма уборки стружки получает вращение от вспомогательного вала VII через цепную передачу 18/12, червячную передачу 2/36. Маховиком 40 вращают шнек 33 вручную (включив муфту М6). Шпиндель XXIV приспособления быстрого сверления получает вращение от электродвигателя M3 (N = 0,5 кВт, n = 1400 об/мин) через вал XXII, конические колеса 24/18, вал XXIII, конические колеса 17/17. Частота вращения этого шпинделя постоянна:
nсв = 1400 * 24/18 *17/17 = 1866 об/мин
В качестве примера рассмотрим также устройство шпиндельной бабки автомата мод. 1Е140П, которая показана на рисунке 3. Пустотелый шпиндель 12 установлен на двух опорах. Передней опорой служит двухрядный роликовый подшипник 11, а задней - два радиаль- но-упорных шарикоподшипника 2. Опоры собраны с предварительным натягом. На шпиндель насажен приводной шкив 1.

Внутри шпинделя помещена подающая труба 19, в правый конец которой ввернута подающая цанга 15, постоянно сжимающая пруток за счет сил упругости.
Левый конец трубы через подшипник 21 связан с салазками 20, которые могут перемещаться по направляющим 27 кронштейна 28. За один оборот барабанного кулачка 26, рычаг 25 совершает одно ка¬чание, которое через сухарь 24 и гайку 23 сообщает салазкам с трубой и цангой один двойной ход. Длина хода, а следовательно, и величина подачи прутка регулируется винтом 22.
В отверстии переднего конца шпинделя установлена конусная втул¬ка 14, в которую вставлены пружина 10 и сменная зажимная цанга 13. Пружина сжатия 10 упирается одним концом в торец зажимной цанги, а другим - во внутренний бурт конусной втулки и постоянно стремится сдвинуть конусную втулку влево, освобождая цангу и разжимая пруток. Для зажима прутка конусная втулка должна сместиться вправо с помощью более жестких тарельчатых пружин 3, нажимающих через гайку 4, стакан 5, оси 9, три рычага 8 и втулку 16 на торец конусной втулки.
Положение конусной втулки, представленное на рис. 3.18, со-ответствует процессу обработки, когда пруток в цанге зажат.
Для разжима прутка барабанный кулачок 17, установленный на одном валу с кулачком 26, должен повернуть рычаг 18 и сместить муфту 6 вправо. Ролики 7, утопленные в стакан 5, получат возмож¬ность выйти из него в выточку муфты, а рычаги 8 повернуться вокруг своих осей 9. Это происходит под действием пружины 10, сдвигающей втулку 14 влево, которая через втулку 16 нажимает на короткие плечи рычагов 8.
Взаимное расположение профильных кривых на кулачках 17 и 26 обеспечивает следующую последовательность работы подающей и зажимной цанг.
При перемещении подающей цанги 15 влево она скользит по прутку, который удерживается зажимной цангой 13. После раскрытия цанги 13 подающая цанга 15 с прутком движется вправо до встречи с упором (качающимся или установленным в револьверной головке). От удара прутка об упор возможен его отскок и поэтому ход салазок 20 настраи¬вается большим по сравнению с требуемым вылетом прутка, чтобы при дальнейшем перемещении цанги был обеспечен контакт прутка с упором. После этого и происходит зажим прутка.
На оснвании исходных данных



Обоснование исходных данных для кинематического и силового расчета привода главного движения.
2.1 Параметры обработки при точении
Исходные данные:
Обрабатываемый материал – автоматные стали, предел прочности 360 – 570Н/мм2.
Вид обработки – точение черновое, чистовове.
Материал режущего инструмента – быстрорежущая сталь.
Предельные диаметры обработки, инструмента, мм 10 – 32.
Наибольшая глубина, высота, длина обработки, мм – 3, 95
Число частот вращения, Z = 3.
Дополнительные условия (особенности кинематики, конструкция коробки, передней опоры шпинделя) – регулируемый электродвигатель
Предельные параметры обрабатываемой детали:
максимальный диаметр – d_max=32мм (в соответствии с заданием);
минимальный диаметр d_min=10мм. (в соответствии с заданием)
Матерал обработки: σ_в≥360-570МПа,БрОЦС6-6-3.
Инструментальные материалы: твёрдые сплавы, HSS.
Режимы резания:
глубина резанья - t = 4мм.;
подача - S = 0,7мм;
скорость резанья [5]:
V=C_V/(T^m t^x S^y ) K_v,м/мин
где T=60 - период стойкости инструмента;
C_V,m,y,x – эмпирические коэффициенты;
K_v - общий поправочный коэффициент.
K_v=K_"mv" K_"uv" K_"nv"
где Кmv - коэффициент на обрабатываемый материал;
Кuv-коэффициент на инструментальный материал;
Кnv-коэффициент, учитывающий глубину сверления.
Кmv =1; Кuv =1; Кnv =1
Kv=111=1
Cv=350; m=0,2; x=0,15; y=0,35
V=350/(60^0.2⋅4^0.15⋅0,7^0,35 )⋅1=142 м/мин
Тангенциальная составляющая силы резания [5]
P_z="10" "C" _p t^x S^y V^n K_p, Н,
где Сp , n, x, y – эмперические коэффициенты
Сp=300; n=0,15; x=1; y=0,75;
Kp – общий поправочный коэффициент
K_p=K_"mp" 〖∙K〗_ϕp 〖∙K〗_"γp" ∙K_"λp" ∙K_"rp" ,
где K_"mp" "," "K" _ϕp "," "K" _"γp" "," "K" _"λp" "," "K" _"rp" - коэффициенты, учитывающие обрабатываемый материал, геометрию инструмента
K_"mp" ="1; " "K" _ϕp="0,94; " "K" _"γp" ="1,1; " "K" _"λp" ="1; " "K" _"rp" ="0,87"
K_p=1⋅"0,94"⋅"1,1"⋅1⋅"0,87"="0,9"
P_z="10"⋅"300"⋅4^1⋅"0," "7" ^"0,75" ⋅"14" "2" ^"0,15" ⋅"0,9"="3930" Н
Частота вращения заготовки
n=("1000" ⋅V)/(π⋅D) ",мин-1"
n=("1000" ⋅"142" )/("3,14" ⋅"30" )="1506,7мин-1"
Мощность резанья
N_э=(P_z⋅V)/("1020" ⋅"60" ),кВт
N_э=("3930" ⋅"142" )/("1020" ⋅"60" )="9.1" кВт
Остальные расчёты сведены в таблицу 1