Проект модернизации токарно-винторезного станка модели 16К20

1 Расчетно-конструкторская часть……………………………………… 9
1.1 Основные характеристики токарно-винторезных станко-в……….. 9
1.1.1 Назначение и основные технические данные станка 16К20…….. 9
1.1.2 Обзор отечественных и зарубежных анало-гов…………………… 11
1.1.3 Анализ недостатков прототипа и основные направления его усовершенствова-ния……………………………………………………..15
1.1.3.1 Анализ привода главного движе-ния……………………………. 16
1.1.3.2 Анализ коробки по-дач…………………………………………… 20
1.1.4 Цели и задачи проек-та……………………………………………... 27
1.2 Кинематические расче-ты……………………………………………. 28
1.2.1 Обоснование скоростной характеристи-ки………………………... 28
1.2.2 Построение и анализ структурных сеток и графиков частот враще-ния……………………………………………………………31
1.2.3 Кинематический расчет чисел зубь-ев…………………………….. 33
1.2.4 Определение фактического ряда частот вращения……………… 35
1.2.5 Определение отклонения фактических оборотов шпинделя от стандартных………………………………………………………36
1.3 Силовые расче-ты……………………………………………………... 38
1.3.1 Определение нагрузок на исполнительные органы и
характеристик главного электродвигате-ля……………………………..38
1.3.2 Определение нагрузок на промежуточных элементах привода… 40
1.3.3 Расчет зубчатых ко-лес……………………………………………... 44
1.3.4 Определение размеров остальных элементов приво-да…………. 46
1.4 Компоновка основных узлов и объекта в це-лом………………….. 54
1.4.1 Краткое описание основных узлов и их регулирова-ние……….. 55
1.4.2 Кинематика стан-ка………………………………………………... 60
1.4.3 Смазка стан-ка……………………………………………………… 62
2 Технологическая часть………………………………………………... 65
2.1 Анализ номенклатуры изделий, обрабатываемых на объекте, и выбор детали представите-ля…………………………………………… 65
2.2 Определение припусков и выбор заготов-ки………………………. 67
2.3 Разработка техпроцес-са…………………………………………….. 69
2.4 Определение режимов резания и норм време-ни………………….. 70
3 Безопасность и экологичность проек-та……………………………… 73
3.1 Анализ негативных производственных факто-ров……………….. 73
3.2 Улучшение условий на производстве, контроль и требования к оборудованию и производственным помещени-ям……………………. 75
3.3 Мероприятия по улучшению безопасности труда. Контроль
микроклимата на производст-ве……………………………… 78
3.4 Безопасность объек-та……………………………………………….. 84
4 Экономическое обоснование дипломного проек-та…………………. 85
Заключение………………………………………………………………. 102
Список использованных источни-ков…………………………………... 104
Приложения……………………………………………………………… 105

В результате анализа кинематики станка модели 16К20 (привода главного движения и привода подач), были выявлены следующие недостатки:
практически во всем диапазоне регулирования оборотов шпинделя, отклонения фактических оборотов от стандартных больше допустимых;
наличие корригированных шестерен;
наличие совмещенных скоростей привода главного движения (500 об/мин и 630 об/мин);
различные модули зубчатых колес;
в опорах шпинделя: установлены устаревшие подшипники, которые не отвечают современным требованиям, предъявляемым к металлорежущим станкам.
На основании проведенных кинематических и силовых расчетов были получены следующие результаты:
1. Удалось увеличить диапазон частот вращения шпинделя с 22 до 24, путем изменения чисел зубьев на шестерне, находящейся на шпинделе, вместо z = 48 установили z = 36.
2.  В соответствии с ГОСТ 20893-75 изменили диаметры шкивов, обеспечивающие передаточное отношение ip=0,4464, что способст-вовало лучшему распределению поля рассеивания погрешности: δmin = -0,88% и δmax = 1,54%. В место – δmin = -0,264% и δmax = -6,354%.
3. Определили мощность и тяговую силу необходимую для преодоле-ния сил полезного сопротивления, возникающих при обработке, и подобрали двигатель привода главного движения A132M4, мощно-стью 11 кВт.
4. На каждом валу привода главного движения и привода подач опре-делили мощность и крутящий момент необходимых для прове-дения проверочных расчетов подшипников, шлицевых и шпоночных соединений