 |
Описание ИР500МФ4 и его элементов
|
|
|
|
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«Проектирование гидропривода механизма смены столов-спутников многоцелевого станка с ЧПУ ИР-500МФ4»
тема проекта
Руководитель Е.А. Мандраков
подпись, дата инициалы, фамилия
Студент МТ13-06Б 071311708 М.И. Егорова
номер группы, зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия
Красноярск 2016
СОДЕРЖАНИЕ
Введение. 4
1.. Описание ИР500МФ4 и его элементов. 5
1.1 Описание гидравлической схемы станка. 7
1.2 Описание механизма фиксации магазина. 10
1.3 Описание гидропривода механизма фиксации магазина. 10
2.. Расчет и выбор элементов гидропривода. 12
2.1 Выбор рабочей жидкости. 12
2.2 Определение величины рабочего давления. 13
3.. Расчет основных параметров гидроцилиндров. 14
3.1 Приближенный расчет основных параметров силового гидроцилиндра. 14
3.2 Уточненный расчет основных параметров силового гидроцилиндра. 15
3.3 Расчет гидроцилиндра на прочность и устойчивость. 22
4.. Подбор трубопроводов. 24
4.1 Определение расхода. 24
4.2 Допустимые скорости движения жидкости в трубопроводах. 25
4.3 Условный проход трубопроводов. 25
4.4 Соединения трубопроводов. 26
4.5 Выбор гидроаппаратуры.. 27
5.. Определение потерь давления и объемных потерь. 29
5.1 Определение потерь давления. 29
5.2 Определение объемных потерь. 33
6.. Выбор насоса. 35
7.. Определение параметров гидропривода. 36
Заключение. 37
Список использованных источников. 38
Введение
Горизонтальный обрабатывающий центр ИР500МФ4 предназначен для фрезерования, сверления и выполнения расточных работ заготовок любых форм и из любых материалов - от чугуна до сплавов цветных металлов, пластмасс. Широкие диапазоны частот вращения шпинделя и скоростей подач, наличие поворотного стола, высокая степень автоматизации вспомогательных работ расширяют технологические возможности станков и позволяют использовать их в составе гибких производительных систем. На рисунке 1 показан данный станок.
|
|
|
Рисунок 1 – Многоцелевой сверлильно-фрезерно-расточный горизонтальный станок с подвижной стойкой ИР500МФ4
Технические характеристики станка представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Технические характеристики
| Длина, мм | |
| Ширина, мм | |
| Высота, мм | |
| Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н, П, В, А, С) | П |
| Масса станка, кг | |
| Мощность двигателя главного движения, кВт | |
| Частота вращения шпинделя min/max, об/мин | 21,2/3000 |
| Емкость инструментального магазина, шт | |
| Диаметр шпинделя, мм | |
| Ширина стола, мм | |
| Длина рабочей поверхности стола, мм |
Описание ИР500МФ4 и его элементов
Многоинструментный сверлильно-фрезерно-расточный станок мод. ИР500МФ4, выпускаемый Ивановским заводом тяжелого станкостроения им. 50-летия СССР, предназначен для обработки корпусных деталей на поворотном столе. На станке производятся сверление, зенкерование, развертывание, растачивание точных отверстий по координатам, фрезерование по контуру с линейной и круговой интерполяцией, нарезание резьбы метчиками. Класс точности станка - Н.
Наличие поворотного стола, устанавливаемого с высокой точностью, расширяет технологические возможности станка, позволяет обрабатывать соосные отверстия консольным инструментом.
Повышенная степень точности станка обеспечивает обработку отверстий по 7, 8 квалитетам с шероховатостью поверхности Ra=2,5 мкм.
Поворотный стол станка устанавливается в 72 позиции. Точность позиционирования ± 5". Это позволяет обрабатывать консольным инструментом соосные отверстия с поворотом стола.
У станка высшая категория качества, высокая степень автоматизации вспомогательных функций, которая позволяет встраивать его в автоматическую линию с управлением от ЭВМ.
|
|
|
Все узлы станка смонтированы на общей жесткой станине. Поворотный индексируемый стол перемещается по отдельной станине. В приводах подачи шпиндельной бабки, стойки и стола применены прецизионные шариковые винтовые пары с предварительным натягом. Опорами шариковых винтов служат прецизионные комбинированные роликовые и радиально-упорные подшипники. Перемещение подвижных узлов осуществляется от высокомоментных электродвигателей с постоянными магнитами, что обеспечивает стабильность времени разгона и торможения (в пределах 0,2 с).
Устройство автоматической смены инструмента с инструментальным магазином барабанного типа монтируется на верхнем торце стойки. Все базовые детали имеют ребренную конструкцию и обеспечивают максимальную жесткость и виброустойчивость при высокопроизводительной обработке, гарантируют длительное сохранение точности.
Главное движение - вращение шпинделя с закрепленным в нем инструментом. Движения подачи: по оси X’ - перемещение стола с заготовкой, по оси У - вертикальное перемещение шпиндельной бабки, по оси Z - горизонтальное перемещение стойки. Вращение шпинделя 2 обеспечивается электродвигателем М1 2ПФ-80Г постоянного тока мощностью 14 кВт (номинальная частота вращения 1000 мин-1, номинальное напряжение 220 В). Изменение частоты вращения шпинделя обеспечивается регулированием двигателя и двухступенчатой коробкой скоростей. Для переключения механических диапазонов служит подвижный блок зубчатых колес z 23—56, который может входить в зацепление с зубчатыми колесами z = 33 или z = 66, закрепленными на общей ступице и связанными со шпинделем зубчатой муфтой, размещенной в отверстии ступицы. Подвижный блок может занимать два положения, соответствующие первому и второму диапазону.
Горизонтальный шпиндель станка смонтирован в отдельном корпусе на двух прецизионных подшипниках (один - с цилиндрическими роликами, другой - упорно-радиальный); это способствует высокой точности, жесткости и виброустойчивости. Зажим инструмента в шпинделе гидромеханический. Привод шпинделя осуществляется от электродвигателя постоянного тока через двухступенчатую коробку скоростей. В пределах 21-184 об/мин регулирование частоты вращения производится при постоянном моменте, а в пределах 184 - 3000 об/мин - при постоянной мощности. Автоматическая ориентация шпинделя с управлением от системы ЧПУ позволяет осуществлять серию технологических циклов, в которых необходимо отвести резец от рабочей поверхности в точно определенную позицию, не повредив изделие.
|
|
|
Встроенный поворотный делительный стол позиционируется в автоматическом режиме. Для установки и крепления детали на поверхности стола предусмотрена координатная сетка резьбовых отверстий. Отдельно стоящее гидромеханическое поворотное (на 180°) устройство автоматической смены столов-спутников позволяет исключить из технологического цикла время на установку и снятие детали. Устройство автоматической смены инструмента, расположенное вне рабочей зоны, состоит из инструментального магазина барабанного типа с кодированными гнездами и манипулятора. Выбор инструмента возможен в любой последовательности.
Гидросистема станка обеспечивает уравновешивание шпиндельной бабки, переключение блока зубчатых колес шпиндельной бабки, отжим инструмента, ориентацию шпинделя, фиксацию инструментального магазина, работу механизмов автооператоров, зажим-отжим поворотного стола, столов-спутников, их автоматическую смену.
Для установки и крепления деталей на поверхности плиты-спутника имеется сетка резьбовых отверстий.
Выбор инструмента в любой последовательности с последующей гидромеханической фиксацией инструментального магазина осуществляется во время механической обработки. Автоматическая смена плит спутников обеспечивает работу станков в автоматическом режиме, исключая из технологического цикла обработки Z время на установку и снятие деталей. Отдельно стоящее гидромеханическое устройство, установленное перед станком, обеспечивает ориентацию и фиксацию плиты-спутника на поворотном столе станка и загрузку-разгрузку плит спутников с помощью ползуна.
|
|
|
Работа гидравлических механизмов на станке обеспечивается аксиально-поршневым насосом переменной производительности с автоматическим регулированием расхода, что гарантирует быстродействие исполнительных механизмов и уменьшает нагрев рабочей жидкости.
Управление гидроцилиндрами всех рабочих органов вспомогательных движений производится при помощи блочной гидроаппаратуры.
В гидросистеме станков встроен гидроаккумулятор с эластичным мешком, что обеспечивает уравновешивание шпиндельной бабки. Масло гидросистемы охлаждается в теплообменнике с воздушным охлаждением.
Смазка все трущихся деталей станка и подшипников шпинделя – автоматическая централизованная дозированная от отдельной установки, шестерен и подшипников главного привода – непрерывная циркуляционная от отдельного насоса, расположенного в гидростанции.
В станке предусмотрены подача жидкой и распыленной смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания и сток в отдельно стоящий бак по сигналу с ЧПУ. Зона резания имеет ограждение для защиты оператора и окружающей среды от разбрызгивания эмульсии.
Устройство автоматической сборк стружки исключает затраты рабочего времени на уборку стружки вручную и облегчает условия рабочего-станочника.
Гидросистема станка осуществляет следующие функции:
· Уравновешивание шпиндельной коробки специальным гидроцилиндром
· Переключение механических ступеней привода главного движения
· Угловую ориентацию шпинделя
· Смену инструментов манипулятором
· Разжим поворотного стола и столов-спутников
Управление электромоментами гидрозолотников осуществляется устройством ЧПУ.
Обычно гидропривод используется из соображений контактности, плавного регулирования скорости, легкости получения поступательного и вращательного движения, хорошего качества переходного процесса; обеспечивания большого усилия на выходном звене, высокой точности позиционирования, меньшего шума при работе, по сравнению с электро и пневмоприводами.
|
|
|
