Модернизация токарного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3С32 с целью обеспечения возможности обработки поверхностей сложных форм

СОДЕРЖАНИЕ
1.Введение 5
2 Анализ особенностей конструкции и обоснование модернизации
токарного станка с ЧПУ мод. 16К20ФЗС32 7
2.1 Назначение и область применения станка 7
2.2 Описание детали представителя «шток» и маршрут
её обработки 9
2.3. Анализ конструкции устройств и механизмов станка 11
2.3.1 Общая компоновка станка 11
2.3.2 Описание работы отдельных узлов станка 12
2.4. Патентно-информационный поиск 18
2.5 Анализ аналогов 24
2.6. Уточнение технического задания по модернизации станка
модели 16К20Ф3С32. 24
3 Конструкторская часть 25
3.1 Общая компоновка модернизируемого станка и описание его работы 25 3.2.Особенности кинематической схемы и цепей станка 27
3.3 Гидравлическая схема и пневматическая схемы станка 30
3.4 Смазочная система 32 4 Расчетная часть 35
4.1 Обоснование и предварительный расчет приводов станка 35
4.2 Кинематический расчет 35
4.3 Определение чисел зубьев зубчатых колес 43
4.4 Силовой расчет 47
4.5 Расчет особо нагруженного зубчатого зацепления 53
4.6 Расчет шлицевого соединения 55
4.7 Расчет шкиво-ременной передачи 55
4.8 Расчет подшипников 57
4.9 Определение толщины стенок корпуса 58
4.10 Расчет муфты 58
4.11 Расчет детали «Шток» методом конечных элементов 59
5 Расширение технологических возможностей при обработке
детали на станке мод. 16К20ФЗС32 64
6 Техника безопасности и экология 77
6.1 Требования безопасности, предъявляемые к оборудованию 78
6.2 Опасные зоны оборудования и средства защиты 80
7 Технологическая часть проекта 91
7.1  Описание, назначение детали и условий работы ее основных
поверхностей, исходя из чертежа детали 91
7.2 Обоснование выбора базирующих поверхностей 95
7.3 Определения и обоснование метода получения заготовки 95
7.4 Аналитический расчет припуска на поверхность 96
7.5 Основание выбора технологического оборудования 100
7.6. Расчёт режимов резания и техническое нормирование  103
8 Организационно-экономическая часть 109
8.1 Определения эконом эффективности 109
8.2 Расчет затрат на модернизацию 111
8.3 Расчет капитальных затрат 112
8.4 Оценка экономической эффективности 113
8.5 Сетевые методы планирования 119
8.6 Организация системы качества на предприятии 120
Резюме 129
Список используемой литературы 132
Приложения 135
Уровень машиностроения во многом определяет качество и количество изделий, выпускаемых всеми отраслями, обеспечивающими функционирование рыночной экономики. Поэтому эффективному развитию машиностроения уделяется внимание в настоящее время /9/.
Особое влияние на современное машиностроение оказало развитие вычислительной техники, повлекшие создание гибких производственных систем. Сформированные на основе управляющих вычислительных машин и станков с числовым программным управлением а также промышленных роботов, подобные комплексы прочно вошли в структуру оборудования современных машиностроительных заводов.
Гибкие производственные системы внедрялись в СССР и России. Однако их использование было не очень эффективным, что наряду с развалом социалистической экономики не дало примеров для широкого внедрения. Помимо того, что это было связано с высокой стоимостью оборудования и вычислительной техники, в стране также отсутствовали надежные средства контроля и диагностики, а также недостаточной конкурентоспособностью между реальной экономией от повышения производительности труда и объемом выпуска продукции /8/.
Перестройка машиностроительного производства России привела к резкому снижению производства станков с числовым программным управлением и средств автоматизации машиностроения. Однако развитие сети малых предприятий, неспособных приобретать дорогостоящее автоматизированное технологическое оснащение, привело к необходимости проводить модернизацию оборудования, в том числе, с ЧПУ, к которому относится станок 16К20Ф3С32.
В этих условиях необходим новый подход, соответствующий современным требованиям, способный обеспечить повышение производительности труда при небольших инвестициях при постоянно сменяющейся номенклатуре выпускаемых изделий /14/.
Сегодня заводам требуются средства механизации и совершенствования технологического оснащения, необходимо создание новой высокопроизводительной технологической оснастки.
Также требуется освоить расширение технологических возможностей станков. Расширение технологических возможностей оборудования в основном достигается совершенствованием самих станков, увеличением их надежности, точности, применением различных приспособлений, совершенного режущего инструмента.