Модернізація приводу головного руху з розробкою приводу затиску патрона токарного верстата із максимальним діаметром заготовки 200 мм

Abstract

Робота присвячена модернізації приводу головного руху токарного верстата з розробкою приводу затиску патрона У розділі виконано аналіз базової моделі токарного верстата з ЧПК, його кінематичної схеми, системи керування та конструктивних особливостей. Проведено класифікаційний та порівняльний аналіз приводів затиску патрона, визначено їх переваги, недоліки й сучасні тенденції розвитку. На основі патентного та літературного аналізу обґрунтовано доцільність удосконалення приводу головного руху та впровадження електромеханічного приводу затиску. У розділі проаналізовано процеси формування на токарних верстатах та обґрунтовано вибір компоновкової схеми верстата з урахуванням найбільш формоутворюючих рухів. Розроблено технологічний процес обробки типової деталі, виконано розрахунок припусків і режимів різання для всіх операцій. Визначено граничні значення частоти обертання шпинделя та подачі, які є вихідними даними для проектування приводу головного руху і коробки швидкостей. У розділі виконано кінематичний і силовий розрахунок приводу головного руху токарного верстата та обґрунтовано вибір його оптимальної кінематичної схеми. Сконструйовано коробку швидкостей і розроблено конструкцію електромеханічного приводу тиску патрона, що забезпечує регульовану силу тиску заготовки. Проведено аналіз напружено-деформованого стану шпиндельного вузла з урахуванням дій сил різання та зусиль затиску засобами чисельного моделювання. Отримані результати підтверджують працездатність, жорсткість і надійність запропонованих конструктивних рішень у всіх частинах робочих місць. Обґрунтовано розроблені технічні рішення відповідно до вимог охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях

The work is dedicated to the modernization of the head drive of a lathe with a change in the chuck clamping drive The section includes an analysis of the basic model of a lathe with CPC, its kinematic diagram, the ceramic system and design features. A classification and level analysis of chuck clamping drives was carried out, their advantages, shortcomings and current development trends were identified. On the basis of patent and literary analysis, the importance of improving the head drive and introducing an electromechanical drive has been demonstrated. In this section, the forming process on turning benches is analyzed and the choice of layout diagrams of the benchtop with the greatest shaping elements is determined. The technological process of processing a standard part has been detailed, the allowances and cutting modes have been defined for all operations. The limit values of the spindle rotation frequency and feed rate are determined, which are the output data for designing the head drive and gearbox. The section has a kinematic and power design for the drive of the head handle of the lathe and is equipped with a selection of the optimal kinematic scheme. A gearbox is designed and divided into an electromechanical drive for the chuck vise, which ensures adjustable vise force on the workpiece. An analysis of the stress-strained spindle assembly was carried out with the determination of the forces of cutting and pressing using the methods of numerical modeling. The results confirm the efficiency, rigor and reliability of the proposed design solutions in all parts of the work place. The technical solutions have been developed to ensure safety and security in emergency situations.