Курсовой проект - Разработка специального радиально-сверлильного станка С05

Содержание
Введение 5
1 Аналитическая часть 6
1.1 Фрагментарный бизнес-план работы 6
1.2 Патентно-лицензионный обзор 7
1.3 Системный анализ аналогов и выбор прототипа станка 22
1.4 Конструктивные проработки и описание прототипа 27
1.5 Определение класса точности станка. Расчет радиального биения шпинделя 29
2 Технологическая часть 31
2.1 Определение предельных режимов обработки 31
2.2 Выбор электродвигателя 38
2.3 Разработка кинематической схемы механизма главного движения 39
2.3.1 Построение структурной сетки 41
2.3.2 Построение графика частот вращения 42
2.3.3 Построение кинематической схемы 43
3 Конструкторская часть 44
3.1 Расчет и выбор параметров шпинделя 44
3.2 Выбор подшипников, формирование посадок и определение допусков 45
3.3 Расчет долговечности подшипников .47
3.4 Расчет ресурса точности и времени безотказной работы станка 48
3.5 Определение эксцентриситета оси вращения шпинделя 49
3.6 Описание сборочного чертежа МГД, операции его сборки 50
4 Безопасность и экологичность проекта 51
4.1 Безопасность эксплуатации проектной разработки 51
4.2 Система защиты 54
5 Исследовательская часть 58
5.1 Построение станочного конфигуратора 58
5.2 Расчет инструмента на прочность 59
5.3 Функциональный анализ МРС 60
Заключение 66
Список используемых источников 67
Приложение А
Параметрическая матрица транзитивности для системного анализа технологического оборудования 69
Приложение Б
Номограмма по нахождения допустимый остаточного удельного дисбаланса .70
Приложение В
Спецификация 71

Наименование проекта: Разработка конструкции радиально-сверлильного станка С05.
Цель проекта: разработать конструкцию радиально-сверлильного станка.
Задачи проекта: − Проанализировать станки-аналоги и выбрать прототип. − Сконструировать принципиально новое оборудование, которое будет обладать такими характеристиками как экономичность, безопасность, экологичность, надежность и высокое качество обработки, а также универсальность обработки материалов. − Рассмотреть применяемость станка на предприятиях, а также возможности его реализации в России и за рубежом.

Назначение научно - технического продукта (НТП): модуль для изготовления деталей АКТ.
Краткое описание НТП: модуль построенный на принципах стабилизированных процессов резания, позволяет получать поверхность по 8-14 квалитету.
Основные технические параметры: размер стола 500х310х405, габариты агрегата в пределах, 2540x900x2720, общая мощность привода 5,5 кВт.
Краткий перечень работ при создании НТП: разработка конструкторско-технологической документации на изготовление промышленного образца с выполнением расчётов на прочность и жёсткость, виброактивность. Проектирование деталей станка.
Запрашиваемый объём финансирования: 1 млн. руб.
Срок окупаемости проекта: 2 - 3 года.
Описание продукта.
Назначение НТП: специальный радиально-сверлильный станок для обработки деталей АКТ.
Оценка создаваемого НТП: НТП как создаваемое целое, представляющее улучшенную технологию изготовления деталей в единичном производстве с использованием ресурсосберегающих способов резания металлов, новое качество в разработке представляет вся система стабилизированного резания.
Возможные области применения: радиально-сверлильный станок предназначен для обработки деталей АКТ.
Потребители НТП: металлообрабатывающая промышленность, угольная и горная отросли народного хозяйства.
Перспективы совершенствования продукта: Направление совершенствования потребительских свойств состоит в увеличении производительности за счет усовершенствования шпиндельной сборки. ТЭП можно улучшить в 2 раза, а эксплуатационные характеристики повысить в 1,2 раза в части ресурса точности.
Гарантийное обслуживание обеспечивается разработчиком по авторскому надзору, сроки достижения улучшений 18 месяцев после сдачи в эксплуатацию первого образца радиально-сверлильного станка.

Техническая характеристика
1 Класс точности станка                                                      П       
2 Наибольший диаметр сверления                                           55
3 Наибольший диаметр нарезаемой резьбы                              М48
4 Вылет шпинделя, мм                                                370-1600
5 Наибольший крутящий момент, Н∙м                                     710
6 Мощность электродвигателя, кВт                                      5,5
7 Диапазоны частот вращения шпинделя, об/мин                40-2034                 
8 Наибольшее усилие подачи, кН                                           20
9 Пределы подач шпинделя, мм/об                                  0,06-1,5   
10 Зажим колонны в цоколе                               автоматический

Заключение
На основе технического задания и системного анализа собственной конструкции путем поиска аналогов и выбора прототипа, разработана конструкция радиально-сверлильного станка. Работоспособность станка подтверждена расчетами на прочность, жесткость и устойчивость. Был произведён расчет режимов резания и выбран электродвигатель, составлено уравнение кинематического баланса, начерчена структурная сетка и график частот вращения шпинделя, после чего была разработана кинематическая схема станка. Ресурс по точности ТО составляет 12093 ч. Безопасность эксплуатации обеспечена конструкцией механизмов, сборкой по чертежу, затяжкой всех крепежных и защитных элементов согласно ГОСТу и ТУ, защитная электроаппаратура выбрана по рекомендациям и ГОСТ 12.2.009-99. Двигатели выбраны по функциональным критериям. Станок обеспечивает получение деталей и изделия по 8-14 квалитету. Конструкция проработана по ГОСТ EН 1005-2-2005 «Безопасность машин. Физические возможности человека. Часть 2. Составляющая ручного труда при работе с машинами и механизмами». Разработаны чертежи: чертеж общего вида станка, шпиндельная сборка, рабочие чертежи: схема кинематическая принципиальная, спецификация.