Зміст
Введення
1. Пристрій і принцип дії Зубостругальний верстатів
2. Розрахунок критеріїв
2.1 Критерії розвитку технічних об'єктів
2.2 Розрахунок
2.3 Визначення зміни критеріїв
3. Перспективи подальшого розвитку верстатного обладнання.
Висновок
Список літератури
Верстати для нарізування конічних коліс ділять на верстати, що працюють за методом копіювання, і верстати, що працюють за методом обкатки (огибания). У верстатах, які працюють за методом копіювання, використовують один або два різця, які отримують напрямок руху по копіру. Такі верстати застосовують для нарізування конічних зубчастих коліс діаметром до 5000 мм і модулем до 40 мм. Випускають дві моделі таких верстатів-5А283 і 52ТМ2. Перший працює двома різцями, а другий - одним. Основні технічні дані цих верстатів наведені в табл.1.
У верстатах, які працюють за методом обкатки, використовують різний ріжучий інструмент: різці, фрези, різцеві головки і протяжки. Випускають верстати для нарізування конічних ^ зубчастих коліс за методом обкатки з діаметрами коліс від 5 до 800 мм і модулем від 0,3 до 16 мм.
Таблиця 1
Технічні характеристики верстатів
Параметр 5А283 52ТМ2
Діаметр нарізаються зубчастих коліс,
мм 1600 3200
Довжина твірної початкового конуса,
мм 800 1000
Модуль, мм 30 40
Ширина зубчастого вінця, мм 270 500
Зубостругальний верстат мод.5А250 призначений для нарізування конічних коліс з прямими зубами модулем від 1,5 до 8 мм і діаметром до 500 мм. На верстаті можна робити як чорнове, так і чистове зубонарізна. Верстат працює двома стругальними різцями. На верстаті мод.5А250 можна нарізати конічні колеса з бочкоподібними зубами. При чорновому зубонарізна верстат може працювати за методом копіювання, а при чистовому зубонарізна за методом огибания.
Верстат (рис.2) складається з наступних основних вузлів: станини 1, що представляє собою жорстку виливок коробчатої форми, всередині якої розміщено механізми та електрообладнання верстата, передньої бабки 2, в якої розташована люлька 3, на супортах якої закріплюють і встановлюють різці, в певному положенні за допомогою шкал і настановних пристосувань. Нарізаємо колесо укріплюють на оправці, яка встановлюється в шпинделі ділильної бабки 4 і затискаємо допомогою гідравлічного затиску патрона. На столі верстата розташована поворотна плита 5, на якому встановлена ділильна баба 4.
Цикл роботи верстата при чистовому зубонарізна. Натисканням пускової кнопки здійснюється швидке підведення нарізається колеса, включається зворотно-поступальний рух супорта, що несе різці, обертання нарізається колеса і колиски. Після закінчення обробки зуба нарізається колесо швидко відводиться назад, люлька починає обертатися у зворотному напрямку, а нарізані колесо продовжує обертатися в ту ж сторону, що і при робочому ході. Після закінчення зворотного ходу люльки цикл повторюється.
При чорновому зубонарізна робота відбувається в основному так само, як при чистовому, з тією лише різницею, що величина огибания зменшується, а швидке підведення столу замінюють повільної робочої подачею, при якій різці поступово врізаються в заготівлю.
Кінематична схема верстата. На рис.3 наведена кінематична схема верстата, що складається з ряду ланцюгів, до числа яких слід віднести ланцюга головного руху, що забезпечують необхідну швидкість різання, подачі, прискореного переміщення і обкатному-ділильного руху.
Рис.3. Кінематична схема Зубостругальний верстата мод.5А250
Ланцюг головного руху. Від електродвигуна (N = 2,8 кВт,
п = 1420 об / хв) обертання через колеса 15/48 передається на вал I, з якого через конічні колеса 34/34 на гітару швидкостей зі змінними колесами А і Б, далі через передачу 30/72 на кривошипний вал, на кінці якого знаходиться кривошипний диск К, і за допомогою системи важеля, повзунів П1 і П2 різці отримують зворотно-поступальний рух.
Розрахункові переміщення різців запишемо наступним чином,
1420 об / хв -> п дв. хід / хв.
Рівняння розрахункових переміщень запишемо так:
1420 (15/48 34/34 А / В 30/72) = дв. хід / хв.
Вирішуючи рівняння, знаходимо передавальне відношення змінних коліс А і В для налаштування гітари головного руху:
A / B = n/185; n = 1000 v/2l
де v - швидкість різання, м / хв, що обирається, за нормативами; l = = b + (6-8) довжина ходу різців, мм; b - довжина нарізається зуба, мм.
Верстат постачають набором змінних коліс, що дає можливість встановити числа подвійних ходів різців в хвилину в межах 73 - 470. Усього дев'ять різних чисел подвійних ходів різців.
Ланцюг подач (обертання барабана Б). Подачу верстата визначають часом обробки одного зуба в секунду.
Від приводного електродвигуна М, за допомогою колеса, рух передається на вал I, з якого змінними колесами ac / bd; гітари подач рух через колеса 34/68, фрикційне муфту, колеса 42/56 передається на вал II, з якого зубчастими колесами 44/96 96/64 і черв'ячну передачу 2 / 66 передається на барабан подач Б, забезпечений двома канавками для чорнової і чистової нарізки зубів колеса. Барабан подачі робить один оборот за час нарізання зуба, причому робочого ходу відповідає поворот на 160 °; або 4 / 9 обороту, а холостому ходу 200 °, або 5 / 9 обороту.
Розрахунковими переміщеннями в цьому випадку будуть час t нарізування одного зуба в секундах і поворот барабана подач за цей час на величину 4 / 9 обороту.
Рівняння для визначення передаточного відношення змінних коліс гітари подач запишеться так:
S (1420/60 15/48 a / bc / d 34/68 42/56 44/96 96/64 2 / 66) = 4 / 9
Звідси знаходимо передавальне відношення змінних коліс гітари подач
a / ac / d = 7.69 / t
Межі величин подач s = 4 - 123 с / зуб. Необхідну величину s вибирають за нормативами.
Ланцюг прискорених переміщень. Від приводного електродвигуна М через колеса 15/48 і 34/34 рух до барабана подач може бути передано
через колеса 76/64 або 52/88 і через фрикційне муфту, колеса 42/56 на вал II, звідки через колеса 44/96 96/64 на черв'ячну передачу 2 / 66 барабана подач.
Тривалість прискореного холостого ходу колиски можна легко визначити, знаючи, що барабан подач за цей час повинен повернутися на 5 / 9 обороту.
При передачі 76/64
5 / 9 66/22 64/96 96/44 56/42 64/76 48/15 60/1420 = 4 с / зуб = S xx
При передачі 52/88
5 / 9 66/22 64/96 96/44 56/42 88/52 48/15 60/1420 = 6 с / зуб = S xx
При нарізуванні колеса з числом зубів z> = 17 Tx = 4 с / зуб, а при числі зубів, z <= 16 S ХХ = 6 с / зуб.
Ланцюг обертання нарізається колеса (поділ). Цей ланцюг кінематично пов'язує обертання розподільного барабана Б з обертанням
нарізається колеса наступним чином: розподільний барабан Б, черв'ячна передача 66 / 2, зубчасті колеса 64/60 60/44, конічна
передача 23/23, вал III, зубчасті передачі 75/60 або 27/108, конічні пари 26/26, 26/26, 26,26, змінні колеса гітари поділу a1/b1 c1/d1, конічні колеса 30/30, 30 / 30, черв'ячна передача 1 / 120, шпиндель нарізається колеса.
Нарізаємо колесо безперервно обертається в одному напрямку. На верстаті розподіл відбувається через кілька зубів, а не послідовно зуб за зубом, але так, щоб при кожному циклі заготівля поверталася на ціле число зубів z1 'не має загальних множників з числом зубів нарізається колеса.
Розрахункові переміщення слід записати наступним чином: за час одного обороту розподільного барабана Б заготовка повинна зробити zi / z обороту, де z - число зубів нарізається колеса.
Розрахункове рівняння ділильної ланцюга, коли відбувається нарізування конічного колеса за методом обкатки за участю пари коліс 75/60, запишемо так:
1 об. Роз. Барабана 66 / 2 64/60 60/44 23/2375/60 26/26 26/26 26/26 a1/b1 c1/d1 30/30 30/30 * 1 / 120 = zi / z об. Заготівлі
Звідки
a1/b1 c1/d1 = 2 zi / z
При методі копіювання, коли в ділильної ланцюга бере участь пара коліс 27/108, змінні колеса гітари поділу підбирають за формулою
a1/b1 c1/d1 = 10 zi / z
Ланцюг обкатки. Ця кінематична ланцюг пов'язує обертання люльки з обертанням нарізається колеса. Розрахункові переміщення слід записати наступним чином. Коли люлька повернеться на величину -, нарізаємо колесо повинна повернутись на величину. Іншими словами, коли виробляє колесо р 0 - повернеться на один зуб, то й нарізаємо колесо також повинна повернутись на один зуб. Запишемо розрахункове рівняння для люльки і нарізається колеса:
1/z0 135 / 2 28/30 1 / 102 21/252 224/14 32/16 75/60 26/26 26/26 26/26 i справ 30/30 30/30 * 1 / 120 = 1 / z,
звідки
z0 / z = 7 / 4 i справ / i or
де i or - передавальне відношення змінних коліс гітари огибания, рівне a2/b2 c2/d2; i справ - передавальне відношення змінних коліс гітари поділу. Підставляючи в формулу z0 / z = 7 / 4 i справ / i or замість i справ = 2 zi / z, отримаємо формулу для підбору змінних коліс гітари обкатки
a2/b2 c2/d2 = 7 / 2 z1 / z sin q
де z0 = z / sin q; q - половина кута при. вершині початкового конуса нарізається колеса.
Приклад. Необхідно нарізати конічне зубчасте колесо з числом зубів z = 53. Приймемо z = 9, тоді нарізування зубів буде відбуватися в такій послідовності:
10, 19, 28, 37, 46 - 1-й оборот заготовки;
11, 20, 29, 38, 47 - 2-й. Те саме 3, 12, 21, 30, 39, 48 - 3-й "
13, 22, 31, 40, 49 - 4-й ", 14, 23, 32, 41, 50 - 5-й", 15, 24, 33, 42, 51 - 6-й "
16, 25, 34, 43, 52 - 7-й ", 17, 26, 35, 44, 53 - 8-й", 9, 18, 27, 36, 45 - 9-й
Реверсивний механізм. Роль реверсивного механізму люльки виконує складене зубчасте колесо (рис.4, а). Він складається з декількох частин: зубчастого сектора внутрішнього зачеплення a hq, що має 196 зубів; зубчастого сектора зовнішнього зачеплення cde, що має 98 зубів; півкіл аbс і еfq, що мають по 28 зубів. Замкнуте зубчастий контур abcdefqha приводиться в обертання зубчастим колесом, що має 14 зубів. Завдяки такому пристрою при обертанні колеса з числом зубів 14 в одну сторону замкнутий зубчастий контур abcdefqha буде повідомляти складеному зубчастому колесу зворотний рух то в одну, то в іншу сторону і тим самим реверсування люльки, несучої ріжучий інструмент (різці). Частота обертання колеса, що має 14 зубів, за час циклу обробки одного зуба нарізається колеса може бути знайдена з рівняння:
n14 = (Zs/14) - 1
n14 - частота обертання колеса, що має 14 зубів, за час одного хитання складеного зубчастого контуру; Zs - число зубів замкнутого контуру:
Zs = 196 +98 +2 * 28 = 350
Рис.4. Складений зубчасте колесо
Підставляючи в останню формулу дані, будемо мати
n14 = (350 / 14) - 1 = 24 об / цикл.
Це означає, що за 24 частоти обертання колеса, що має 14 зубів, відбувається нарізування одного зуба на заготівлі. Знайдемо число оборотів розподільного барабана Б, коли шестерня з 14 зубами здійснить 24 об / цикл:
(32/16 44/60 60/64 2 / 66) - 1 оборот
Таким чином, за час одного хитання складеного колеса розподільний барабан зробить один оборот.
Знайти необхідну частоту обертання колеса з числом зубів, рівним 14, за час циклу нарізування одного зуба можна таким чином: при внутрішньому зачепленні частота обертання її дорівнює (196/14) - 14, при зовнішньому зачепленні 98/14 = 7. Коли відбувається перехід від внутрішнього зачеплення до зовнішнього і навпаки, зубчасте колесо z = 14, контактуючи з зубчастим колесом z = 56 (складені два полушестерні), працює як планетарна передача, що схематично зображено на рис.4б, де I - ведуча ланка (водило ); колеса з числом зубів 56 - нерухоме, а колесо з 14 зубами - ведене. Для знаходження передавального відношення колеса з 14 зубами складемо табл.2.
Таблиця 2
Визначення передатного відношення планетарної передачі
Отже, коли колесо з числом зубів 14 повністю обежіт колесо з числом зубів 56, воно зробить три оберти. При складанні знак мінус не враховують. Тоді частота обертання колеса з числом зубів z = 14 буде 14 + 7 + 3 = 24 об / цикл.
Гідропривід верстата. Верстат мод.5А250 гідрофікованої для виконання наступних робіт: затиску нарізається колеса на оправці, перемикання фрикційної муфти, робочого і холостого ходів, підведення та відведення столу і рахунки циклів для виключення верстата після нарізування всіх зубів колеса. Гідропривід складається із нормалізованих вузлів і працює на мінеральному маслі марки Турбінне 22.
Технологічні можливості верстата характеризуються такими даними:
Найбільший модуль нарізаються коліс у мм 8
Найбільша довжина твірної нарізається зубчастого колеса в мм 57
Кут ділильного конуса нарізаються зубчастих коліс 14 ° 2 / _ 75 С 58 °
Найбільше передавальне відношення нарізаються ортогональних передач 4: 1
Найбільший діаметр початкового кола нарізається зубчастого колеса при найбільшому передатному відношенні в мм травня 2000
Найбільша довжина нарізається зуба в мм 22
Числа зубів нарізаються коліс 10-80
Габарити верстата в мм:
в плані 1100 * 1540
висота 1310.
Такі параметри і показники називають критеріями розвитку технічних об'єктів. Про їх ваги можна судити з того факту, що технічний прогрес в області будь-яких технічних об'єктів зазвичай полягає в поліпшенні одних критеріїв без погіршення (в усякому разі без значного погіршення) інших. При формуванні системи критеріїв розвитку повинен задовольнятися ряд умов:
вимірності: за критерій розвитку може бути прийнятий тільки такий параметр технічного об'єкта, який допускає можливість кількісної оцінки по одній з шкал вимірювань;
порівнянності: критерій розвитку повинен мати таку розмірність, яка дозволяє зіставляти технічні об'єкти різних часів і країн;
винятки: за критерії розвитку можуть бути прийняті тільки такі параметри технічного об'єкта, які в першу чергу характеризують його ефективність і роблять визначальний вплив;
мінімальності і незалежності: вся сукупність критеріїв розвитку повинна містити тільки такі критерії, які не можуть бути логічно виведені з інших критеріїв і не можуть бути їх прямим наслідком.
Оцінка технічного рівня і якості виробу здійснюється шляхом порівняльного (порівняльного) аналізу в наступному порядку:
вибирається базове виріб (ідеальний варіант, аналог або прототип);
виявляються чисельні значення основних техніко-екологічних показників базового і виробів:
розраховуються рівні відносних показників технічного рівня та якості;
розраховується величина узагальнених показників технічного рівня та якості виробів.
Слід зазначити, що головна умова порівняння базового і вироби - порівнянність елементів виробів, ідентичність функціонального призначення.
В якості базового виробу для зіставлення вибирають найкращий, реальний зразок даного виду й типорозміру виробів, наявний у світовій практиці. Він може бути як вітчизняним, так і закордонним і іменується аналогом. Іноді при вирішенні завдань з модернізації виробів даного виду в якості базового виробу приймають вироби-прототип, яке вдосконалюється шляхом усунення наявних недоліків.
В окремих випадках в якості базового виробу може бути прийнято устаткування майбутнього - ідеальний варіант. Показники, що характеризують ідеальний варіант за технічним рівнем та якістю, розраховуються, виходячи із законів розвитку техніки даного виду за критеріями розвитку.
При оцінці технічного рівня і якості виробів значення основного розмірного параметра (продуктивність, робоча поверхня, корисний об'єм і т.д.) не повинні відрізнятися від такого для базового вироби більш ніж на 20%.
Введення
1. Пристрій і принцип дії Зубостругальний верстатів
2. Розрахунок критеріїв
2.1 Критерії розвитку технічних об'єктів
2.2 Розрахунок
2.3 Визначення зміни критеріїв
3. Перспективи подальшого розвитку верстатного обладнання.
Висновок
Список літератури
Введення
Конічні зубчасті колеса можна нарізати на універсально-фрезерних і поперечно-стругальних верстатах, але точність конічних зубчастих коліс, нарізаних на цих верстатах, низька, тому для нарізування конічних зубчастих коліс застосовують спеціальні зуборізні верстати.Верстати для нарізування конічних коліс ділять на верстати, що працюють за методом копіювання, і верстати, що працюють за методом обкатки (огибания). У верстатах, які працюють за методом копіювання, використовують один або два різця, які отримують напрямок руху по копіру. Такі верстати застосовують для нарізування конічних зубчастих коліс діаметром до 5000 мм і модулем до 40 мм. Випускають дві моделі таких верстатів-5А283 і 52ТМ2. Перший працює двома різцями, а другий - одним. Основні технічні дані цих верстатів наведені в табл.1.
У верстатах, які працюють за методом обкатки, використовують різний ріжучий інструмент: різці, фрези, різцеві головки і протяжки. Випускають верстати для нарізування конічних ^ зубчастих коліс за методом обкатки з діаметрами коліс від 5 до 800 мм і модулем від 0,3 до 16 мм.
Таблиця 1
Технічні характеристики верстатів
Параметр 5А283 52ТМ2
Діаметр нарізаються зубчастих коліс,
мм 1600 3200
Довжина твірної початкового конуса,
мм 800 1000
Модуль, мм 30 40
Ширина зубчастого вінця, мм 270 500
1. Пристрій і принцип дії Зубостругальний верстатів
Зубостругальний верстат МОД.5А250.Зубостругальний верстат мод.5А250 призначений для нарізування конічних коліс з прямими зубами модулем від 1,5 до 8 мм і діаметром до 500 мм. На верстаті можна робити як чорнове, так і чистове зубонарізна. Верстат працює двома стругальними різцями. На верстаті мод.5А250 можна нарізати конічні колеса з бочкоподібними зубами. При чорновому зубонарізна верстат може працювати за методом копіювання, а при чистовому зубонарізна за методом огибания.
Верстат (рис.2) складається з наступних основних вузлів: станини 1, що представляє собою жорстку виливок коробчатої форми, всередині якої розміщено механізми та електрообладнання верстата, передньої бабки 2, в якої розташована люлька 3, на супортах якої закріплюють і встановлюють різці, в певному положенні за допомогою шкал і настановних пристосувань. Нарізаємо колесо укріплюють на оправці, яка встановлюється в шпинделі ділильної бабки 4 і затискаємо допомогою гідравлічного затиску патрона. На столі верстата розташована поворотна плита 5, на якому встановлена ділильна баба 4.
Цикл роботи верстата при чистовому зубонарізна. Натисканням пускової кнопки здійснюється швидке підведення нарізається колеса, включається зворотно-поступальний рух супорта, що несе різці, обертання нарізається колеса і колиски. Після закінчення обробки зуба нарізається колесо швидко відводиться назад, люлька починає обертатися у зворотному напрямку, а нарізані колесо продовжує обертатися в ту ж сторону, що і при робочому ході. Після закінчення зворотного ходу люльки цикл повторюється.
При чорновому зубонарізна робота відбувається в основному так само, як при чистовому, з тією лише різницею, що величина огибания зменшується, а швидке підведення столу замінюють повільної робочої подачею, при якій різці поступово врізаються в заготівлю.
Кінематична схема верстата. На рис.3 наведена кінематична схема верстата, що складається з ряду ланцюгів, до числа яких слід віднести ланцюга головного руху, що забезпечують необхідну швидкість різання, подачі, прискореного переміщення і обкатному-ділильного руху.
Рис.3. Кінематична схема Зубостругальний верстата мод.5А250
Ланцюг головного руху. Від електродвигуна (N = 2,8 кВт,
п = 1420 об / хв) обертання через колеса 15/48 передається на вал I, з якого через конічні колеса 34/34 на гітару швидкостей зі змінними колесами А і Б, далі через передачу 30/72 на кривошипний вал, на кінці якого знаходиться кривошипний диск К, і за допомогою системи важеля, повзунів П1 і П2 різці отримують зворотно-поступальний рух.
Розрахункові переміщення різців запишемо наступним чином,
1420 об / хв -> п дв. хід / хв.
Рівняння розрахункових переміщень запишемо так:
1420 (15/48 34/34 А / В 30/72) = дв. хід / хв.
Вирішуючи рівняння, знаходимо передавальне відношення змінних коліс А і В для налаштування гітари головного руху:
A / B = n/185; n = 1000 v/2l
де v - швидкість різання, м / хв, що обирається, за нормативами; l = = b + (6-8) довжина ходу різців, мм; b - довжина нарізається зуба, мм.
Верстат постачають набором змінних коліс, що дає можливість встановити числа подвійних ходів різців в хвилину в межах 73 - 470. Усього дев'ять різних чисел подвійних ходів різців.
Ланцюг подач (обертання барабана Б). Подачу верстата визначають часом обробки одного зуба в секунду.
Від приводного електродвигуна М, за допомогою колеса, рух передається на вал I, з якого змінними колесами ac / bd; гітари подач рух через колеса 34/68, фрикційне муфту, колеса 42/56 передається на вал II, з якого зубчастими колесами 44/96 96/64 і черв'ячну передачу 2 / 66 передається на барабан подач Б, забезпечений двома канавками для чорнової і чистової нарізки зубів колеса. Барабан подачі робить один оборот за час нарізання зуба, причому робочого ходу відповідає поворот на 160 °; або 4 / 9 обороту, а холостому ходу 200 °, або 5 / 9 обороту.
Розрахунковими переміщеннями в цьому випадку будуть час t нарізування одного зуба в секундах і поворот барабана подач за цей час на величину 4 / 9 обороту.
Рівняння для визначення передаточного відношення змінних коліс гітари подач запишеться так:
S (1420/60 15/48 a / bc / d 34/68 42/56 44/96 96/64 2 / 66) = 4 / 9
Звідси знаходимо передавальне відношення змінних коліс гітари подач
a / ac / d = 7.69 / t
Межі величин подач s = 4 - 123 с / зуб. Необхідну величину s вибирають за нормативами.
Ланцюг прискорених переміщень. Від приводного електродвигуна М через колеса 15/48 і 34/34 рух до барабана подач може бути передано
через колеса 76/64 або 52/88 і через фрикційне муфту, колеса 42/56 на вал II, звідки через колеса 44/96 96/64 на черв'ячну передачу 2 / 66 барабана подач.
Тривалість прискореного холостого ходу колиски можна легко визначити, знаючи, що барабан подач за цей час повинен повернутися на 5 / 9 обороту.
При передачі 76/64
5 / 9 66/22 64/96 96/44 56/42 64/76 48/15 60/1420 = 4 с / зуб = S xx
При передачі 52/88
5 / 9 66/22 64/96 96/44 56/42 88/52 48/15 60/1420 = 6 с / зуб = S xx
При нарізуванні колеса з числом зубів z> = 17 Tx = 4 с / зуб, а при числі зубів, z <= 16 S ХХ = 6 с / зуб.
Ланцюг обертання нарізається колеса (поділ). Цей ланцюг кінематично пов'язує обертання розподільного барабана Б з обертанням
нарізається колеса наступним чином: розподільний барабан Б, черв'ячна передача 66 / 2, зубчасті колеса 64/60 60/44, конічна
передача 23/23, вал III, зубчасті передачі 75/60 або 27/108, конічні пари 26/26, 26/26, 26,26, змінні колеса гітари поділу a1/b1 c1/d1, конічні колеса 30/30, 30 / 30, черв'ячна передача 1 / 120, шпиндель нарізається колеса.
Нарізаємо колесо безперервно обертається в одному напрямку. На верстаті розподіл відбувається через кілька зубів, а не послідовно зуб за зубом, але так, щоб при кожному циклі заготівля поверталася на ціле число зубів z1 'не має загальних множників з числом зубів нарізається колеса.
Розрахункові переміщення слід записати наступним чином: за час одного обороту розподільного барабана Б заготовка повинна зробити zi / z обороту, де z - число зубів нарізається колеса.
Розрахункове рівняння ділильної ланцюга, коли відбувається нарізування конічного колеса за методом обкатки за участю пари коліс 75/60, запишемо так:
1 об. Роз. Барабана 66 / 2 64/60 60/44 23/2375/60 26/26 26/26 26/26 a1/b1 c1/d1 30/30 30/30 * 1 / 120 = zi / z об. Заготівлі
Звідки
a1/b1 c1/d1 = 2 zi / z
При методі копіювання, коли в ділильної ланцюга бере участь пара коліс 27/108, змінні колеса гітари поділу підбирають за формулою
a1/b1 c1/d1 = 10 zi / z
Ланцюг обкатки. Ця кінематична ланцюг пов'язує обертання люльки з обертанням нарізається колеса. Розрахункові переміщення слід записати наступним чином. Коли люлька повернеться на величину -, нарізаємо колесо повинна повернутись на величину. Іншими словами, коли виробляє колесо р 0 - повернеться на один зуб, то й нарізаємо колесо також повинна повернутись на один зуб. Запишемо розрахункове рівняння для люльки і нарізається колеса:
1/z0 135 / 2 28/30 1 / 102 21/252 224/14 32/16 75/60 26/26 26/26 26/26 i справ 30/30 30/30 * 1 / 120 = 1 / z,
звідки
z0 / z = 7 / 4 i справ / i or
де i or - передавальне відношення змінних коліс гітари огибания, рівне a2/b2 c2/d2; i справ - передавальне відношення змінних коліс гітари поділу. Підставляючи в формулу z0 / z = 7 / 4 i справ / i or замість i справ = 2 zi / z, отримаємо формулу для підбору змінних коліс гітари обкатки
a2/b2 c2/d2 = 7 / 2 z1 / z sin q
де z0 = z / sin q; q - половина кута при. вершині початкового конуса нарізається колеса.
Приклад. Необхідно нарізати конічне зубчасте колесо з числом зубів z = 53. Приймемо z = 9, тоді нарізування зубів буде відбуватися в такій послідовності:
10, 19, 28, 37, 46 - 1-й оборот заготовки;
11, 20, 29, 38, 47 - 2-й. Те саме 3, 12, 21, 30, 39, 48 - 3-й "
13, 22, 31, 40, 49 - 4-й ", 14, 23, 32, 41, 50 - 5-й", 15, 24, 33, 42, 51 - 6-й "
16, 25, 34, 43, 52 - 7-й ", 17, 26, 35, 44, 53 - 8-й", 9, 18, 27, 36, 45 - 9-й
Реверсивний механізм. Роль реверсивного механізму люльки виконує складене зубчасте колесо (рис.4, а). Він складається з декількох частин: зубчастого сектора внутрішнього зачеплення a hq, що має 196 зубів; зубчастого сектора зовнішнього зачеплення cde, що має 98 зубів; півкіл аbс і еfq, що мають по 28 зубів. Замкнуте зубчастий контур abcdefqha приводиться в обертання зубчастим колесом, що має 14 зубів. Завдяки такому пристрою при обертанні колеса з числом зубів 14 в одну сторону замкнутий зубчастий контур abcdefqha буде повідомляти складеному зубчастому колесу зворотний рух то в одну, то в іншу сторону і тим самим реверсування люльки, несучої ріжучий інструмент (різці). Частота обертання колеса, що має 14 зубів, за час циклу обробки одного зуба нарізається колеса може бути знайдена з рівняння:
n14 = (Zs/14) - 1
n14 - частота обертання колеса, що має 14 зубів, за час одного хитання складеного зубчастого контуру; Zs - число зубів замкнутого контуру:
Zs = 196 +98 +2 * 28 = 350
Рис.4. Складений зубчасте колесо
Підставляючи в останню формулу дані, будемо мати
n14 = (350 / 14) - 1 = 24 об / цикл.
Це означає, що за 24 частоти обертання колеса, що має 14 зубів, відбувається нарізування одного зуба на заготівлі. Знайдемо число оборотів розподільного барабана Б, коли шестерня з 14 зубами здійснить 24 об / цикл:
(32/16 44/60 60/64 2 / 66) - 1 оборот
Таким чином, за час одного хитання складеного колеса розподільний барабан зробить один оборот.
Знайти необхідну частоту обертання колеса з числом зубів, рівним 14, за час циклу нарізування одного зуба можна таким чином: при внутрішньому зачепленні частота обертання її дорівнює (196/14) - 14, при зовнішньому зачепленні 98/14 = 7. Коли відбувається перехід від внутрішнього зачеплення до зовнішнього і навпаки, зубчасте колесо z = 14, контактуючи з зубчастим колесом z = 56 (складені два полушестерні), працює як планетарна передача, що схематично зображено на рис.4б, де I - ведуча ланка (водило ); колеса з числом зубів 56 - нерухоме, а колесо з 14 зубами - ведене. Для знаходження передавального відношення колеса з 14 зубами складемо табл.2.
Таблиця 2
Визначення передатного відношення планетарної передачі
| Рух | Ланки системи | ||
| 1 | 56 | 14 | |
| е приватне приватне Сумарне | +1 0 1 | +1 1 0 | +1 56/14 3 |
Гідропривід верстата. Верстат мод.5А250 гідрофікованої для виконання наступних робіт: затиску нарізається колеса на оправці, перемикання фрикційної муфти, робочого і холостого ходів, підведення та відведення столу і рахунки циклів для виключення верстата після нарізування всіх зубів колеса. Гідропривід складається із нормалізованих вузлів і працює на мінеральному маслі марки Турбінне 22.
Технологічні можливості верстата характеризуються такими даними:
Найбільший модуль нарізаються коліс у мм 8
Найбільша довжина твірної нарізається зубчастого колеса в мм 57
Кут ділильного конуса нарізаються зубчастих коліс 14 ° 2 / _ 75 С 58 °
Найбільше передавальне відношення нарізаються ортогональних передач 4: 1
Найбільший діаметр початкового кола нарізається зубчастого колеса при найбільшому передатному відношенні в мм травня 2000
Найбільша довжина нарізається зуба в мм 22
Числа зубів нарізаються коліс 10-80
Габарити верстата в мм:
в плані 1100 * 1540
висота 1310.
2. Розрахунок критеріїв
2.1 Критерії розвитку технічних об'єктів
Серед параметрів та показників, що характеризують будь-який технічний об'єкт, завжди є такі, які протягом тривалого часу мають тенденцію монотонного зміни або тенденцію підтримання на певному рівні при досягненні своєї межі. Ці показники всіма усвідомлюються як міра досконалості і прогресивності, і вони роблять сильний вплив на розвиток окремих класів технічних об'єктів і техніки в цілому.Такі параметри і показники називають критеріями розвитку технічних об'єктів. Про їх ваги можна судити з того факту, що технічний прогрес в області будь-яких технічних об'єктів зазвичай полягає в поліпшенні одних критеріїв без погіршення (в усякому разі без значного погіршення) інших. При формуванні системи критеріїв розвитку повинен задовольнятися ряд умов:
вимірності: за критерій розвитку може бути прийнятий тільки такий параметр технічного об'єкта, який допускає можливість кількісної оцінки по одній з шкал вимірювань;
порівнянності: критерій розвитку повинен мати таку розмірність, яка дозволяє зіставляти технічні об'єкти різних часів і країн;
винятки: за критерії розвитку можуть бути прийняті тільки такі параметри технічного об'єкта, які в першу чергу характеризують його ефективність і роблять визначальний вплив;
мінімальності і незалежності: вся сукупність критеріїв розвитку повинна містити тільки такі критерії, які не можуть бути логічно виведені з інших критеріїв і не можуть бути їх прямим наслідком.
Оцінка технічного рівня і якості виробу здійснюється шляхом порівняльного (порівняльного) аналізу в наступному порядку:
вибирається базове виріб (ідеальний варіант, аналог або прототип);
виявляються чисельні значення основних техніко-екологічних показників базового і виробів:
розраховуються рівні відносних показників технічного рівня та якості;
розраховується величина узагальнених показників технічного рівня та якості виробів.
Слід зазначити, що головна умова порівняння базового і вироби - порівнянність елементів виробів, ідентичність функціонального призначення.
В якості базового виробу для зіставлення вибирають найкращий, реальний зразок даного виду й типорозміру виробів, наявний у світовій практиці. Він може бути як вітчизняним, так і закордонним і іменується аналогом. Іноді при вирішенні завдань з модернізації виробів даного виду в якості базового виробу приймають вироби-прототип, яке вдосконалюється шляхом усунення наявних недоліків.
В окремих випадках в якості базового виробу може бути прийнято устаткування майбутнього - ідеальний варіант. Показники, що характеризують ідеальний варіант за технічним рівнем та якістю, розраховуються, виходячи із законів розвитку техніки даного виду за критеріями розвитку.
При оцінці технічного рівня і якості виробів значення основного розмірного параметра (продуктивність, робоча поверхня, корисний об'єм і т.д.) не повинні відрізнятися від такого для базового вироби більш ніж на 20%.
2.2 Розрахунок
Таблиця 1. Технічні характеристики.| Рік | Найбільше число зубів | Найбільша ширина зубчастого вінця, мм | Найбільший модуль нарізаються коліс, мм | Число подвійних ходів повзуна (різця, супорта) за хвилину |
| 1969 | 200 | 80 | 8 | 76-450 |
| 1975 | 100 | 150 | 16 | 30-307 |
| 1980 | 200 | 80 | 10 | 76-450 |
| 1985 | 300 | 270 | 30 | 17-127 |
| 1989 | 100 | 18 | 2.5 | 100-810 |
| 1990 | 200 | 80 | 10 | 48-400 |
| 1994 | 100 | 150 | 16 | 34-167 |
| 1995 | 300 | 270 | 30 | 17-127 |
| Рік | Потужність електродвигуна, кВт | Вага, кг | Габаритні розміри, мм | ||
| Довжина | ширина | Висота | |||
| 1969 | 5,35 | 7400 | 2200 | 1600 | 1600 |
| 1975 | 6 | 12200 | 2700 | 2270 | 1950 |
| 1980 | 5,9 | 8700 | 2200 | 1600 | 1600 |
| 1985 | 5,35 | 19000 | 3725 | 2920 | 2405 |
| 1989 | 7,5 | 2460 | 1690 | 930 | 1200 |
| 1990 | 12 | 8750 | 2885 | 1980 | 2570 |
| 1994 | 12 | 15100 | 3235 | 2530 | 2200 |
| 1995 | 13 | 19000 | 3785 | 2780 | 2405 |
1. Питома матеріаломісткість.
К м = М / N
де: К м - питома матеріаломісткість. (Кг / мм)
М - маса (кг)
N - величина головного параметра (мм).
2. Питома енергоємність.
Е у = P / N
де: Е у - питома енергоємність (кВт / м);
P - потужність (кВт);
N - величина головного параметра (м).
3. Питома площа, займана верстатом.
S y = S / E n
де: S y - питома площа займана Т.ч. (М 2 / м)
S - площа займана верстатом (м 2)
E n - одиниця головного параметра (м)
4. Одиниця потужності електродвигуна, що припадає на одиницю маси верстата.
Таблиця 2. Критерії розвитку.
| Рік | Питома матеріаломісткість, кг / мм | Питома енергоємність, кВт / м | Одиниця потужності на одиницю маси, Вт / кг | Питома площа, м 2 / м |
| 1969 | 120 | 66,9 | 0,72 | 80 |
| 1975 | 81,3 | 71,3 | 0,88 | 40,86 |
| 1980 | 108,8 | 66,5 | 0,6 | 44 |
| 1985 | 70,4 | 48 | 0,54 | 40,29 |
| 1989 | 136,7 | 89 | 4,47 | 87,3 |
| 1990 | 109,4 | 59 | 1,37 | 71,4 |
| 1994 | 100,7 | 70 | 0,79 | 54,6 |
| 1995 | 70,4 | 48 | 0,68 | 38,9 |
| 2005 | 90 | 60 | 1,9 | 53 |
2.3 Визначення зміни критеріїв
З огляду на зміну значень питомої енергоємності верстата, можна простежити тенденцію зниження даного параметра. За допомогою методу апроксимації можна зробити прогноз на 2005 рік, значення параметра складе 60 кВт / м.
За допомогою методу апроксимації тенденцій знаходимо рівень критерію в 2005 році. З певною часткою ймовірності ми можемо стверджувати, що значення критерію знизиться і складе 90 кг / мм.
Отримана крива свідчить про очевидне зростання одиниці потужності, що припадає на одиницю маси Зубостругальний верстата. Вдаючись до допомоги методу апроксимації, можна припустити можливе значення даного параметра в 2005 році, яке складе 1,9 Вт / кг.
За допомогою методу апроксимації тенденцій знаходимо рівень критерію в 2005 році. З певною часткою ймовірності ми можемо стверджувати, що значення критерію знизиться і складе 53 м 2 / м.
3. Перспективи подальшого розвитку верстатного обладнання
B останні роки велика увага приділяється високошвидкісний обробці здійснюваної зі швидкістю різання приблизно на порядок вище традиційно вживаною. При високошвидкісний обробці продуктивність на 40% вище, а трудомісткість на 30% нижче, ніж при звичайній обробці різанням. Крім того, для високошвидкісної обробки характерні малі величини сил різання до ступінь нагріву обробленої поверхні, так як майже вся теплота відводиться стружкою.В даний час високошвидкісний обробці вже можуть піддаватися заготовки з найбільш поширених конструкційних матеріалів. Однак для широкого впровадження високошвидкісної обробки в машинобудівне виробництво необхідно вирішити досить складні технічні проблеми. Поряд з оптимізацією матеріалу, геометричних параметрів і конструкції різального інструменту, а також режимів різання, до числа таких проблем, пов'язаних власне з верстатами, відносяться наступні.
1. Розробка вузлів і механізмів верстата, здатних надійно забезпечувати високі швидкості робочих рухів. У першу чергу це відноситься до шпінделя вузлів.
2. Підвищення динамічних характеристик верстатів і виключення їх теплових деформацій. Високі швидкості робочих рухів верстатів призводять до того, що багато вузлів і механізми здатні стати потужними джерелами вібрацій і теплового випромінювання. Так, у шпиндельних вузлах 30-40% потужності приводу головного руху перетворюється в теплоту. Крім того, під час пуску і зупинці механізми подач можуть відчувати прискорення до 5 м / с 3, що викликає в приводах інтенсивні перехідні процеси.
3. Створення надійних засобів контролю стану різального інструменту і
якості обробки з включенням їх в систему ЧПУ верстата.
4. Оснащення верстатів пристроями для зміни інструменту і заготовок, а також пристроями для видалення стружки.
5. Підвищення вимог з техніки безпеки, що виключають травмування обслуговуючого персоналу до пошкодження верстата летить стружкою, осколками ріжучого інструменту і т.п.
Перехід від традиційної обробки до високошвидкісної вимагає зміни конструкції багатьох кутів, механізмів до систем верстата.
Висновок
У своїй роботі я розробила номенклатуру критеріїв розвитку для Зубостругальний верстатів для виготовлення конічних коліс, взявши за основу якийсь один граничний розмір нарізається колеса. Проаналізувала динаміку цих критеріїв по роках випуску верстатів. З'ясувала, за рахунок яких чинників відбулася зміна значень критеріїв. Дала схему верстата, описала його пристрій, принцип роботи. Проаналізувала залежність питомих показників (питомої енергоємності, матеріалоємності) від розмірів верстата.Дала прогноз значень критеріїв на 2005 рік. Числові значення показників привела в табличній і графічній формі. Роботу я закінчила описом перспективи розвитку верстатного обладнання.
Список літератури
1. Половинкин А.І. Основи інженерної творчості. - М: Машинобудування, 1988, - 368с.2. Великий В.Г. Технічний рівень машин та апаратів: шляхи його підвищення. - Київ, Техніка, 1991. - 200с.
3. Могунов В.І. Металорізальні верстати. Короткий довідник. - М.: Госінті, 1964. - 505с.
4. Номенклатурний довідник. Універсальні металорізальні верстати, що випускаються підприємствами Мінстанкопрома в 1975-1976 р. - М.: НІІМАШ, 1975. - 219с.
5. Номенклатурний довідник. Універсальні металорізальні верстати, що випускаються підприємствами Мінстанкопрома в 1979 р. - М.: НІІМАШ, 1978. - 204с.
6. Металорізальні верстати. Каталог довідник. Ч.6 - Верстати зубообробному групи. - М.: НІІМАШ. 1971. - 302с.
7. Металорізальні верстати. Каталог довідник. Ч.6 - Верстати зубообробному групи. - М.: НІІМАШ, 1973. - 302с.
8. Металорізальні верстати. Каталог довідник. Ч.4 - Верстати зубообробному і фрезерної групи. - М.: НІІМАШ, 1965.
9. Металорізальні верстати. Під ред.В.Е. Пуша. - М.: Машинобудування, 1986. - 571с.
10. СРСР Мінстанкопром. Універсальні металообробні верстати, що випускаються підприємствами Мінстанкопрома в 1973-1974 р. Номенклатурний довідник. - М.: НІІМАШ, 1973. - 173с.
11. СРСР Мінстанкопром. Універсальні металообробні верстати, що випускаються підприємствами Мінстанкопрома в 1970 р. Номенклатурний довідник. - М.: НІІМАШ, 1970. - 123с.
12. СРСР Мінстанкопром. Універсальні металообробні
13. верстати, що випускаються підприємствами Мінстанкопрома в 1971-1972 р. Номенклатурний довідник. - М.: НІІМАШ, 1971. - 173с.
14. Збірник характеристик металорізальних верстатів гр.5 - Зубообробні, різьбонарізні, гайконарізних верстати. - М.: Оргстанкінпром, 1962. - 383с.
15. Лоскутов В.В., Ничко А.Г. Зубообробні верстати. - М.: Машинобудування, 1978. - 192с.
16. Налчан А.Г. Металорізальні верстати. - М.: Машгиз, 1956. - 667с.
17. Металорізальні верстати і автомати. Під ред. А.С. Пронікова. - М.: Машинобудування, 1981. - 480с.
18. Ачеркан Н.С. Розрахунок та конструювання металорізальних верстатів. Т.1, 2. - М.: ОНТИ, 1973; М.: Машгиз, 1949.;
19. М.: Машгиз, 1952.;
20. М.: Машинобудування, 1965.
21. Металорізальні верстати. Номенклатурний каталог. Ч.1.1992-1993 р. - М.: ЕНІМС, ВНІІТЕМР, 1991.
22. Металорізальні верстати. Номенклатурний каталог. Ч.1.1991-1992 р. - М.: ВНІІТЕМР, 199!.
23. Металорізальні верстати. Номенклатурний каталог. Ч.1.1990-1991 р. - М.: ВНІІТЕМР, 1990.
24. Смирнов А.І. Перспективи технології машинобудування. - М.: 1992 р.