Проектирование станочного приспособления «Двухшпиндельная сверлильная головка»

Министерство  образования и науки РФ

Бийский технологический институт (филиал)

 федерального государственного образовательного учреждения

 высшего профессионального образования

"Алтайский государственный технический университет

 им. И.И. Ползунова"

Кафедра  МРСиИ

Курсовая работа по дисциплине

«Автоматизация производственных процессов»

тема: Проектирование станочного приспособления

«Двухшпиндельная сверлильная головка»

Выполнил: студент гр. ТМ-81                                                          Рубцов С. О. Проверил:                                                                                           Ромашев А.Н.

Бийск 2013

Содержание

1. Задание на проектирование 3

2. Описание конструкции приспособления …………………….…………..3

3. Описание принципа действия приспособления 6

4. Расчет многошпиндельной сверлильной головки ………………………6

4.1. Выбор элементов режима резания для каждого режущего инструмента головки с учетом их стойкости. 7

4.2. Определение осевой силы, подачи, крутящих моментов и требуемой мощности головки. 8

4.3. Определение величины передаточных чисел 9

4.4. Определение величины подачи шпинделя станка. 9

4.5. Определение суммарного усилия подачи головки. 9

4.6. Расчет шпинделей, зубчатых колес, валиков головки. 10

4.7. Проверочный расчет на прочность. .12

Заключение ……………………………………………………….. …….....13

      Список литературы ………………………………………………………….14

    1. Задание на проектирование

     Необходимо спроектировать двухшпиндельную головку для обработки двух отверстий М8.

Рисунок 1 – Чертеж детали

2. Описание конструкции приспособления

     Многошпиндельные сверлильные головки применяют при одно­временной обработке (сверлении, зенкеровании, развертывании, нарезании резьбы) нескольких отверстий в одной детали или для последовательной позиционной обработки отверстий в нескольких деталях одновременно на агрегатном или сверлильном станках. На каждую позицию круглого стола агрегатного станка закрепляют приспособления, в которых устанавливают и зажимают обраба­тываемые детали. Каждая позиция круглого стола агрегатного станка при повороте стола проходит загрузочно-разгрузочную зо­ну, в которой из приспособления обработанную деталь снимают и в него ставят следующую деталь. В это время производится соот­ветствующая обработка отверстий в деталях.

       На рисунке 2 показана двухшпиндельная сверлильная головка. 

Шпиндель станка вращает ведущий валик 2 с зубчатым колесом 4, которое через зубчатое колеса 3 передает вращение одновременно двум рабочим шпинделям 5. Ведущий валик и рабочие шпиндели с зубчатыми колесами установлены на двух шарикоподшипниковых опорах. Зубчатые колеса на ведущем валике и рабочих шпинделях установлены по посадке с натягом и удерживаются от проворота шпонками. Для удобства сборки в головке имеется промежуточный диск 1, в отверстия которого установлены шарикоподшипниковые опоры шпинделей. Диск является центрирующей

Деталью при соединении нижней и верхней частей корпуса головки.

Рисунок 2 – Двухшпиндельная сверлильная головка

3. Описание принципа действия приспособления

   Заготовка 1 устанавливается  и базируется в тисках 4 и закрепляется подвижными губками 3 тисков.
  Тиски 2 крепятся на столе сверлильного станка. Двухшпиндельная головка 4 центрируется и крепится с помощью переходного фланца шпинделя сверлильного станка.
   Шпиндель станка приводит во вращение ведущий вал 5 двухшпиндельной головки; через зубчатое зацепление вращение передается на рабочие шпиндели 6 головки.
   Осуществляется одновременное сверление двух отверстий в заготовке.

4. Расчет многошпиндельной сверлильной головки

   Обработку отверстий будем производить  на  универсальном  вертикально-свер­лильном станке модели 2Н135.

Основные параметры станка:

Наибольший условный диаметр сверления, мм  - 35;

Размеры рабочей поверхности стола, мм - 450×500;

Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола, мм - 30 – 750;

Расстояние от торца шпинделя до поверхности фундаментной плиты, мм -

700 – 1120;

Расстояние от оси шпинделя до стойки (вылет шпинделя), мм -  300;

Конус отверстия шпинделя - Морзе №4;

Наибольший ход шпинделя, мм -  250;

Наибольшее вертикальное перемещение сверлильной головки, мм – 170;

Количество ступеней оборотов шпинделя – 12;

Число оборотов шпинделя в минуту - 31,5 – 1400;

Количество ступеней подач шпинделя – 9;

Подача шпинделя, мм/об - 0,10 – 1,60;

Наибольшее усилие подачи, кгс  - 1500;

Крутящий момент на шпинделе, кгс·см – 4000;

Электродвигатели:

       привода главного движения:

         мощность, кВт -  4;

         число оборотов в минуту – 1460;

      привод насоса охлаждения:

        мощность, кВт - 0,125;

        число оборотов в минуту – 3000 ;

Габарит станка (длина×ширина×высота), мм - 1245×815×2690;

Вес станка, кг – 1350.

    Режущий инструмент - сверло спиральное с коническим  хвостовиком

2300-6969  ГОСТ 10903-77  с матери­алом режущей части  из  быстрорежущей стали Р6М5.

4.1  Выбор элементов режима резания для каждого режущего инструмента головки с учетом их стойкости

1.  При сверлении глубина резания t=0,5D,

где D – диаметр сверла

 мм

2.Рекомендуемая подача для спиральных сверл из быстрорежущей стали с учетом обрабатываемого материала из серого чугуна:
S₀=0,18 ÷0,27 мм/об. [2, стр. 277]

Выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу (табл. 25), S=0,27мм/об.

Так как  l3D = 253×5,8;  2517,4 не выполняется, то вводим поправочный коэффициент