Разработка конструкции настольного сверлильного станка для школьных мастерских

Содержание

Введение

1. Обоснование актуальности разработки сверлильных станков в современных условиях
2. Цель исследования и специфические задачи проектирования
3. Определение объекта и предмета исследования («конструкции сверлильных станков», «технологическая оснастка»)
4. Методологическая база исследования, включая аналитический обзор, расчетно-проектные методы и экспериментальную верификацию

Глава 1. Обзор конструктивных решений сверлильных станков

1. Общая характеристика конструкции и принципов работы сверлильных станков
   1. Изучение базового устройства и механизма действия оборудования
2. Анализ вариантов исполнения станков
   1. Исследование особенностей «настольных сверлильных станков»
   2. Рассмотрение конструктивных решений «вертикально-сверлильных станков»
   3. Оценка принципов работы «радиально-сверлильных станков»

Глава 2. Проектирование конструкции вертикально-сверлильного станка

1. Разработка базовой архитектуры станка
   1. Описание конструкции и системы управления проектируемого станка
   2. Формирование кинематической схемы оборудования
2. Технические расчеты и подбор агрегатов
   1. Обоснование выбора электропривода с учетом эксплуатационных характеристик
   2. Расчет и компоновка «шпиндельного узла», в том числе анализ расчета шпинделя
   3. Определение параметров «клиноременной передачи»
   4. Выбор подшипников по динамической грузоподъёмности
3. Технологическая оснастка станка
   1. Селекция универсальной и специальной технологической оснастки для оптимальной работы оборудования

Глава 3. Разработка рабочей документации и технологических процессов изготовления деталей

1. Механизм функционирования станка через чертежное обеспечение
   1. Анализ деталей, обеспечивающих работу станка, с акцентом на конструктивные особенности
2. Технология изготовления ключевой детали
   1. Выбор метода получения заготовки детали «Вал-шестерня»
   2. Разработка маршрутного технологического процесса обработки заготовки «Вал-шестерня»
   3. Расчет припусков с применением специализированных методик
   4. Определение режимов обработки и норм времени для изготовления детали «вал-шестерня»
3. Организация безопасности на рабочем месте
   1. Разработка инструкции по технике безопасности для работы на «настольном сверлильном станке»

Заключение

1. Сводные выводы по результатам исследования и проектных расчетов
2. Оценка достижения поставленных целей и решения задач
3. Перспективы внедрения разработанных технических решений

Список литературы

1. Основные нормативные документы и руководства по проектированию станочного оборудования
2. Научные публикации и учебные пособия по теме «конструкции сверлильных станков»
3. Методические материалы в области расчетных методов и технологической оснастки

В настоящем исследовании применяется шпоночная фреза, оснащённая твердосплавными пластинами по стандарту "ГОСТ 16463-80" с параметрами: диаметр – 2 мм, длина – 25 мм, рабочая длина – 4 мм. Глубина фрезерования равна t = 1,2 мм, а подача на зуб определяется по данным [4, табл. 80, стр. 406] при осевом врезании sz = 0,006 мм. Расчёт скорости резания при продольном перемещении фрезы осуществляется с использованием зависимости (42), где задействованы такие параметры: коэффициент, диаметр инструмента, стойкость фрезы (в минутах [4, табл. 82, стр. 411]), глубина резания, подача на зуб, ширина фрезерования, количество ножей и поправочный коэффициент, равный 0,765. Показатели степеней определяются согласно [4, табл. 81, стр. 410] с установленными значениями: = 1/2, = 0,3, = 0,3, = 0,25, = 0, а поправочный показатель – = 0,25, результатом чего служит стойкость в 80 мин.

Скорость резания на вертикально-фрезерном станке вычисляется путём подстановки числовых значений, а минутная подача определяется аналогичным образом. Эффективная мощность резания рассчитывается по зависимости (43) согласно [4, стр. 371], где тангенциальная сила резания вырабатывается на основании [2, стр. 371] и представлена формулой (44). При этом учитывается поправочный коэффициент, отражающий качество обрабатываемого материала (см. [4, табл. 10, стр. 363]). Для шпоночных фрез, оценка степенных показателей производится на основе коэффициентов, принятых для концевых инструментов, со следующими значениями: 12,5, 0,85, 0,75, u = 1,0, 0,73, -0,13, 1,0.

Технические нормы времени применяются для определения производственной мощности участка и цеха, а также для калькуляции себестоимости обработки. В качестве предпочтительного метода нормирования используется расчётно-аналитический подход. Определение норм времени базируется на отраслевых нормативных данных и включает следующие компоненты:

1. Штучно-калькуляционное время – включает подготовительно-заключительное время, затраченное на получение инструментов, приспособлений, чертежей и нарядов на работу, а также установку инструментов, наладку оборудования в расчётном режиме, снятие инструмента и передачу готовых деталей (см. формулу (45)).
2. Штучное время – определяется как сумма временных затрат на основное время, вспомогательное время, время на личные потребности и отдых, а также время обслуживания рабочего места (см. формулу (46)).
3. Оперативное время – рассчитывается по зависимости (48) с включением времени обслуживания рабочего места, определяемого в процентах от оперативного времени, и временем, затрачиваемым на отдых и личные нужды (см. формулу (49)).

Основное время, рассчитываемое по формуле (47), зависит от расчётной длины, длины врезания, частоты вращения шпинделя, длины детали, величины подачи, минутной подачи и числа рабочих ходов режущего инструмента. Вспомогательное время отражает суммарные затраты на приёмы управления станком, установку и снятие заготовки, смену инструмента, а также измерение параметров обработки. Такой структурированный подход позволяет всесторонне оценивать технологические затраты и оптимизировать процессы обработки.

Список литературы

426 с.

Черепахин, А.А. Материаловедение: учебник для среднего профессио- нального образования. – 6-е изд., стер. / А.А. Черепахин. М.: Издательский центр «Академия»,

Минько, В.М. Охрана труда в машиностроении: учебник для среднего профессионального образования. – 5-е изд., испр. / В.М. Минько. М.: Из- дательский центр «Академия»,

220 с.

Чекмарев, А. А. Черчение: учебник для среднего профессионального об- разования / А. А. Чекмарев. М.: Издательство «Юрайт»,

280 с.

Безъязычный, В. Ф. Основы технологии машиностроения: учебник / В. Ф. Безъязычный. М.: Изд. центр «Машиностроение»,

– 944 с., ил.

564с.

Боровский Г.В., Григорьев С. Н., Маслов А.Р. Справочник инструментальщика / Под общей редакцией А..Р. Маслова. М., Машиностроение, 2005 – 464 с., ил.

– 912 с., ил.

Гоцеридзе, Р.М. Процессы формообразования: учебник для среднего про- фессионального образования. 4-е изд., стер. / Р.М. Гоцеридзе. М.: Изда- тельский центр «Академия»,

307 с.

Серебреницкий П.П. Общетехнический справочник. – СПб.: Политехника,

Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г. Бойм и др.; Под общ. ред. А.А. Панова. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение,

249 с.

568 с.

564с.

Зайцев, С.А. Метрология, стандартизация и сертификация в машиностро- ении: учебник для среднего профессионального образования. – 6-е изд., стер. / С.А. Зайцев, А.Н. Толстов, Д.Д. Грибанов, А.Д. Куранов. М.: Изда- тельский центр «Академия»,

272 с.

Ермолаев, В.В. Технологическая оснастка. Лабораторно-практические ра- боты и курсовое проектирование: пособие для среднего профессиональ- ного образования. 2-е изд., стер. / В.В. Ермолаев. М.: Издательский центр «Академия», 2013, 320с.

Черпаков, Б.И. Технологическое оборудование машиностроительного производства: учебник для среднего профессионального образования. 5-е изд., стер. / Б.И. Черпаков, Л.И. Вереина. М.: Издательский центр «Акаде- мия»,

Тотай, А.В. Технология машиностроения: учебник для среднего профес- сионального образования. / А.В. Тотай. М.: Издательство «Юрайт»,

– 303 с., ил.

– 784 с., ил.

Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение,

Схиртладзе, А. Г. Инструментальное оснащение технологических процес- сов металлообработки: учебник / А. Г. Схиртладзе, В. К. Перевозников, В. А. Иванов, А. В. Иванов. Пермь.: Изд-во Перм. нац. ислед. политехн. ун-та,

- 445 с., ил.

Ярушин, С.Г. Технологические процессы в машиностроении: учебник для среднего профессионального образования. / С.Г. Ярушин. М.: Издатель- ство «Юрайт»,

288 с.

– 640 с., ил.

Аверин В.Н. Компьютерная инженерная графика 7-е изд., стер. Учебное пособие. / В.Н. Аверин. 2017 224 с. (электронное издание), http://www.academia-moscow.ru/catalogue/4831/294102/

Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т2 / Под ред. А.Г. Косиловой, А.Г. Суслова, А.М. Дальского, Р.К. Мещерякова – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение,

448 с.

Адаскин, А.М. Современный режущий инструмент: учебное пособие. – 4- е изд., стер. / А. М. Адаскин, Н. В. Колесов. М.: Издательский центр «Ака- демия»,

Общестроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х т.: Т. 1 / А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, В.А. Батуев и др. – М.: Машиностроение,

Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т1 / Под ред. А.Г. Косиловой, А.Г. Суслова, А.М. Дальского, Р.К. Мещерякова – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение,