Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Одеська політехніка»
Кафедра цифрових технологій в інжинірінгу
КУРСОВА РОБОТА
з дисципліни «Методи та засоби випробувань машин»
на тему: «Контроль та випробування фрезерного широкоуніверсального верстат моделі 679»
Студентки 1 курсу МІ-181 групи
напряму підготовки______________
спеціальності_131 прикладна механіка________________________
Карлюги Олени Валеріївни
(прізвище та ініціали)
Керівник Тихенко Валентин Миколайович
____________________________________
(посада, вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали)
Національна шкала __________________
Кількість балів: __________
Оцінка: ECTS _____
Члени комісії ________________ ___________________________
(підпис) (прізвище та ініціали)
________________ ___________________________
(підпис) (прізвище та ініціали)
________________ ___________________________
(підпис) (прізвище та ініціали
Одеса – 2023 рік
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ОДЕСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Кафедра цифрових технологій в інжинірингу
Завдання на курсову роботу
з дисципліни
«Методи та засоби випробувань машин»
Студент групи МІ-181 П.І.Б.Карлюги Олени Валеріївни
Об’єкт курсової роботи: фрезерний широкоуніверсальний верстат моделі 679
Перелік питань, які підлягають розгляду:
навестиповненайменуванняоб'єкта,йогопризначеннятастислийопис йогоскладовихчастин;
показатинайбільшважливітехнічніпараметриоб'єкта,якіпідлягаютьконтролю;
описатиметодикипроведенняконтролютасхемивимірювань,а також відхилення, що допускаються;
надатиопистахарактеристикизасобіввипробуваньдляконтролю параметрів об'єкту.
Студент підпис П.І.Б._Карлюга Олена Валеріївна
Керівник підпис П.І.Б. Тіхенко Валентин Миколайович
Зміст
ВСТУП 3
1. ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОЇ МАШИНИ, ЩО ПІДЛЯГАЄ ВИПРОБУВАННЯМ 4
1.1 Область застосування верстата98 5
1.2. Принцип роботи та особливості конструкції верстата 6
1.3 Основні вузли верстата 7
1.4. Органи управління верстата 9
2 МЕТОДИКА ВИПРОБУВАНЬ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ МАШИНИ 12
3 ОПИС ТА ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАСОБІВ ВИПРОБУВАНЬ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ МАШИНИ 13
ВИСНОВКИ 14
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 14
ВСТУП
Вступ до курсової роботи з предмету "Методи та засоби випробувань машин" відображає важливість контролю та випробувань як невід'ємної складової взаємовідносин між проектною організацією, підприємством-виробником кінцевої продукції, підприємствами-суміжниками та споживачами (замовниками) продукції як на внутрішньому, так і на міжнародному рівні товарообігу.
Контроль та випробування відіграють критичну роль у забезпеченні якості виготовленої продукції. Вони дозволяють переконатися, що машини відповідають вимогам технічних стандартів і специфікацій, а також гарантують їх безпеку, надійність та функціональність.
Взаємодія між проектною організацією, підприємством-виробником, підприємствами суміжниками та споживачем продукції вимагає ретельного контролю і випробувань на різних етапах процесу виробництва та використання машин. Це сприяє запобіганню виникненню дефектів, забезпечує відповідність стандартам якості та задоволення потреб замовника.
Процедури вимірювань, випробувань і контролю мають свої особливості залежно від характеру машин і використовуваних методів. Вимірювання можуть включати в себе використання різноманітних приладів, інструментів та технологій для отримання точних результатів. Випробування можуть варіюватися від функціональних перевірок до навантажувальних тестів з метою перевірки міцності та надійності машин.
Один із важливих стандартів, пов'язаних з контролем та випробуваннями, є стандарт ISO 9003 "Система якості. Модель забезпечення якості на стадіях контролю і випробування готової продукції". Цей стандарт визначає вимоги до системи забезпечення якості на етапах контролю та випробування готової продукції, включаючи проектування, виготовлення та випробування машин.
У подальших розділах курсової роботи будуть розглянуті конкретні процедури контролю та випробувань, їхні відмінності, а також вплив на якість машин та ефективність взаємодії між різними сторонами виробництва та споживання.
1. ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОЇ МАШИНИ, ЩО ПІДЛЯГАЄ ВИПРОБУВАННЯМ
Рисунок 1.1 - Загальний вид фрезерного широкоуніверсального верстат
моделі 679
1.1 Область застосування верстата98
Фрезерний верстат 679 розроблений 1949 року Одеським заводом фрезерних верстатів, ЗФС. За основу було взято фрезерний верстат німецької фірми Deckel – FP1. Верстат 679 було замінено більш досконалу модель 675.
Універсально-фрезерний верстат моделі 679 відрізняється від загальновідомих консольних горизонтальних або вертикальних фрезерних верстатів – широкою універсальністю та підвищеною точністю. Ці відмінності зумовлюють доцільність використання верстата головним чином інструментальних і ремонтних цехах машинобудівних підприємств.
Інструментальний універсально-фрезерний верстат модель 679 призначений як для горизонтального фрезерування виробів. Циліндричними, дисковими, фасонними та іншими фрезами, так і для вертикального та похилого фрезерування.
На верстаті можливе виконання різноманітних фрезерних робіт, а також розточувальних, свердлильних, розмічувальних та інших операцій в умовах індивідуального та дрібносерійного виробництва.
1.2. Принцип роботи та особливості конструкції верстата
Наявність великої кількості пристроїв та допоміжного інструменту, що додаються до верстата, це забезпечує можливість обробки деталей складної конфігурації з високою точністю.
Технічна характеристика верстата 679 та широкий ряд оборотів і подач, наявність механічного руху подачі обумовлюють економічну обробку різних деталей, за рахунок застосування високих режимів різання та зниження допоміжного часу при виготовленні деталей.
Наявність горизонтального шпинделя і поворотного вертикального шпинделя, а також ряду пристроїв, що додаються до верстата (кутового універсального столу, ділильної головки, круглого ділильного столу, горизонтального столу та ін.) роблять верстат широко універсальним і дуже зручним при виготовленні пристосувань, інструментів, штампів, інших виробів.
Великою перевагою верстата 679 є можливість обробки деталі з однієї установки під різними кутами як горизонтальним, так і вертикальним шпинделями.
Таблиця 1.1 - Технічні характеристики верстата
| Параметри | Данні |
| Клас точності, ГОСТ 8-82 | Н |
| Розміри горизонтального (кутового) столу, мм | 270x700 |
| Розміри вертикального столу, мм | 260x710 |
| Відстань від осі горизонтального шпинделя до робочої поверхні горизонтального столу, мм | 30…360 |
| Відстань від торця вертикального шпинделя до робочої поверхні горизонтального столу, мм | 0..265 |
| Частота обертання горизонтального шпинделя, об/хв | 110…1230 |
| Частота обертання вертикального шпинделя, об/хв | 150…1660 |
| Кількість швидкостей горизонтального та вертикального шпинделя | 8 |
| Найбільший хід столу по X, Y, Z мм | 300, 200, 330 |
| Кількість електродвигунів на верстаті | 2 |
| Габаритні розміри верстата, (Довжина х Ширина х Висота ) мм: | 1150 х 1400 х 1650 |
| Маса верстата, кг | 1190 |
1.3 Основні вузли верстата
Рисунок 1.2 - Основні вузли верстата
Станина
Коробка швидкостей
Коробка подач
Корпус суппорта
Корпус горизонтального шпинделя
Вертикальна головка
Горизонтальний стіл
По горизонтальним напрямним на торці станини переміщається корпус горизонтального шпинделя (5).
Вертикальна головка (6) встановлюється та кріпиться до переднього торця корпусу горизонтальної бабки. Цей знімний вузол і встановлюється на верстаті тільки при необхідності проводити обробку деталей вертикальним шпинделем.
По вертикальним напрямним станини переміщається корпус супорта (4), а горизонтальними напрямними супорта — санки.
Вертикальна площина санок є основною базовою робочою поверхнею, на яку, залежно від виконуваної роботи, встановлюються деталі, що обробляються або додаються до верстата приналежності для їх кріплення.
У вертикальній базовій площині верстата може кріпитися горизонтальний стіл (7), призначений для встановлення виробів, що обробляються на його горизонтальній площині.
Для обробки похило розташованих площин замість горизонтального столу може кріпитися універсальний кутовий стіл.
Для окремих робіт служать ділильна головка і ділильний круговий стіл, що встановлюються на базовій площині салазок або на кутовому столі. На передньому торці корпусу горизонтальної бабки замість вертикальної головки може бути установлена довбіжна головка для різних довбічних робіт.
Електродвигун привод обертання шпинделя вбудований в станину.
Електронасос (8) для подачі охолоджувальної рідини встановлений на фундаментної плиті, котра одночасно використовуеться як резервуар.
1.4. Органи управління верстата
Рисунок 1.3 - Органи управління верстатом
Затискач хобота горизонтальної бабки
Затискач вертикальної головки
Ручна подача вертикального шпинделя
Затискач рейкової гільзи вертикального шпинделя
Ручна подача горизонтальної бабки
Механічна подача горизонтальної бабки
Ручне обертання шпинделя
Перемикання швидкостей
Перемикання подач
Ручна поздовжня подача столу
Пуск та зупинка головного двигуна
Механічні подачі столу (вертикальна та поздовжня)
Ручна вертикальна подача столу
Затискач трубки системи охолодження
Затискач горизонтальної бабки
Увімкнення насоса охолодження
Увімкнення головного двигуна
Затискач столу від горизонтального переміщення
Затискач столу від вертикального переміщення
Затискач конусів інструментів та патронів
Рисунок 1.4 – Кінематична схема верстата
Ланцюг головного руху
Від електродвигуна, потужністю 2,8 кВт, рух передається на вал 1 клинопасової передачею. Від валу 1 через шестерні коробки швидкостей, що сидять на валах ІІ і Ш, зубчасте колесо 56, що сидить на валу IV через зубчасте колесо 47 передається обертання горизонтальному шпинделю V.
Вертикальний шпиндель VIІ отримує обертання від валу V через конічну пару 41,42. вал VІ та циліндричну пару 43,44. Осьове переміщення вертикального шпинделя здійснюється рукояткою рейкової шестерні (46), що переміщає гільзу з рейкою (45) вручну.
Різне положення подвійних зубчастих коліс коробки швидкостей (1-2; 3-4; 10-11) дозволяє повідомити вісім різних чисел обертів горизонтальному шпинделю (від 110 до 1230 об/хв) і вісім чисел обертів вертикальному шпинделю (від 150 до 1660 /хв).
Ланцюг подачь
Привід подач верстата влаштований в такий спосіб.
Механічні переміщення столу здійснюються механізмом подач, що отримує обертання від валу I коробки швидкостей через циліндричні зубчасті колеса 12; 15; 16; 17 та коробку подач. Від валу XI через ланцюгову передачу 58; 59 обертання передається валу XII, конічної парі 60; 61, вертикальному валу XIII. Зубчасті колеса 33; 34 передають обертання вільно сидячих колес 31 і 35, а через колесо 30-зубчастим колесам 29 і 32.
Поздовжнє механічне переміщення стола здійснюється включенням муфти валу XV з муфтою зубчастого колеса 31 (переміщення вліво) і з муфтою колеса 32 (переміщення вправо). Через конічну пару 27; 28 обертання повідомляється гвинту поздовжнього ходу XVI. Ручне поздовжнє переміщення столу здійснюється двома рукоятками, що сидять на кінцях гвинта XVI.
Вертикальне механічне переміщення суппорта зі столом вгору здійснюється включенням муфти гвинта XIV з муфтою шестерні 29, а вниз - муфтою шестерні 35. Ручне вертикальне переміщення суппорта здійснюється маховичком, що сидить на валу XVII через конічну пару 37; 36 та вертикальним гвинтом XIV.
Поперечне механічне переміщення горизонтальної бабки, що замінює зазвичай прийняте у фрезерних верстатах поперечне теремещення столу по консолі, здійснюється наступним чином: від валу ХІ коробки подач через ланцюгову передачу 57; 53 обертання передається валу XVIII, на якому вільно сидять конічні зубчасті колеса 52, 54.
2 МЕТОДИКА ВИПРОБУВАНЬ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ МАШИНИ
Стандарти, які регламентують вимоги до геометричних параметрів точності верстатів, включають:
ISO 230-1:2012 "Test code for machine tools - Part 1: Geometric accuracy of machines operating under no-load or quasi-static conditions". Цей стандарт визначає методи вимірювання та оцінки геометричної точності фрезерувальних верстатів, які працюють без навантаження або в квазістатичних умовах.
ISO 230-2:2014 "Test code for machine tools - Part 2: Determination of accuracy and repeatability of positioning of numerically controlled axes". Цей стандарт встановлює методи вимірювання та оцінки точності та повторюваності позиціонування чисельно-керованих осей фрезерувальних верстатів.
ISO 3070-1:2019 "Test conditions for testing the accuracy of boring and milling machines with horizontal spindle - Part 1: Machines with fixed column and movable table". Цей стандарт визначає методики випробувань для оцінки точності горизонтальних фрезерувальних верстатів з фіксованою колонною і рухомим столом.
ISO 3070-2:2019 "Test conditions for testing the accuracy of boring and milling machines with horizontal spindle - Part 2: Machines with movable column and movable table". Цей стандарт встановлює методи випробувань для оцінки точності горизонтальних фрезерувальних верстатів з рухомою колонною і рухомим столом.
ISO 10791-4:2012 "Geometrical product specifications (GPS) - Part 4: Dimensional measuring equipment for machine tools". Цей стандарт встановлює вимоги до геометричних параметрів точності фрезерувальних верстатів і надає методи вимірювання та оцінки цих параметрів.
ISO 230-1:2012 "Точність металорізальних верстатів та центрів обробки. Частина 1. Загальні вимоги" - стандарт містить загальні вимоги до точності металорізальних верстатів та центрів обробки. Вимоги включають параметри точності, такі як плоскість робочої поверхні столу, паралельність робочих поверхонь, перпендикулярність, кутову точність, прямолінійність та круглість поверхонь, зазори в напрямку глибини та вільний хід.
ISO 230-2:2014 "Точність металорізальних верстатів та центрів обробки. Частина 2. Вимірювання точності верстатів під час випробувань та підтвердження відповідності" - цей стандарт містить вимоги до вимірювання точності верстатів під час випробувань та процедури підтвердження відповідності. Вимоги включають методи випробувань, вимірювальні прилади та процедури підтвердження відповідності.
DIN 8605-6:1993 "Точність верстатів для різання. Частина 6. Геометричні параметри поверхонь різання та їх вимірювання" - цей стандарт містить вимоги до точності верстатів для різання, зокрема до геометричних параметрів поверхонь різання та методів їх вимірювання.
Для проведення контролю і діагностики універсально фрезерних верстатів застосовуються різні методики, зокрема: