Блок контроля освоения дисциплины

Общие указания

Блок контроля освоения дисциплины включает:

Задание на контрольную работу и методические указания к ее выполнению

Для студентов очно-заочной и заочной форм обучения предусматривается выполнение контрольной работы. Порядок выбора индивидуальных заданий указан в «Задании на контрольную работу и методических указаниях к ее выполнению».

Студенты, обучающиеся с элементами ДОТ, задания получают на учебном сайте. Дополнительную информацию можно получить на сайте СЗТУ nwpi.ru, кафедра технологии машиностроения, разделы: «Методические материалы», «Консультация».

Задание на курсовую работу и методические указания к ее выполнению

Для студентов всех форм обучения предусматривается выполнение курсовой работы. Порядок выбора индивидуальных заданий указан в «Задании на курсовую работу и методических указаниях к ее выполнению».

Студенты, обучающиеся с элементами ДОТ, задания получают на учебном сайте. Дополнительную информацию можно получить на сайте СЗТУ nwpi.ru, кафедра технологии машиностроения, разделы: «Методические материалы», «Консультация».

Блок тестов текущего (промежуточного) контроля

Приводятся 45 тестовых заданий текущего контроля, по каждому разделу дисциплины. Они предлагаются студентам в качестве тренировочных (репетиционных). После работы с этими тестами можно проверить ответы – они приведены на стр.211, 212.

Время ответа для тренировочного теста ограничено.

Студенты, обучающиеся с элементами ДОТ, тренировочные тесты получают на учебном сайте. Дополнительную информацию можно получить на сайте СЗТУ nwpi.ru, кафедра технологии машиностроения, разделы: «Методические материалы», «Консультация».

Блок итогового контроля

Итоговый контроль по дисциплине «Металлорежущие станки» включает сдачу зачета и экзамена. Эти два вида контроля разнесены на два семестра: в первом семестре (начало изучения дисциплины) сдается зачет, а в следующем семестре – экзамен. Зачет проводится в форме защиты лабораторных работ и контрольной работы, выполненных по данной дисциплине в текущем семестре. Экзамен сдается за весь курс по билетам, причем в экзаменационные билеты в том числе включены контрольные вопросы по всем работам лабораторного практикума, выполненным в период изучения дисциплины.

В данном блоке приводятся вопросы по подготовке к зачету и экзамену. Студенты, обучающиеся с элементами ДОТ, вопросы к зачету и экзамену получают на учебном сайте.

Контрольные тесты студенты получают у своего преподавателя, время ответа ограничено. Студенты, обучающиеся с элементами ДОТ, контрольные тесты получают на учебном сайте и на сайте СЗТУ nwpi.ru, кафедра технологии машиностроения, разделы: «Методические материалы», «Консультация».

 

Задание на контрольную работу и методические указания к ее выполнению

4.2.1 Задание на контрольную работу

 

Контрольная работа включает две задачи по расчету настройки станков со сложными кинематическими структурами: зубофрезерного и затыловочного.

При выполнении контрольной работы числовые значения заданных параметров выбираются из таблиц по вариантам в соответствии с двумя последними цифрами шифра студента.

Задания выполняются в тетради школьного образца или печатным текстом на одной стороне листов формата А4. На листах тетради с правой стороны должны быть оставлены поля для замечаний преподавателя-рецензента. Исправление ошибок, отмеченных рецензентом, приводится в конце тетради или с обратной стороны листов формата А4, где также приводятся и замечания преподавателя-рецензента.

Расчетные зависимости выделяются в отдельные строки с пояснением буквенных обозначений. При использовании в расчетах спра­вочных данных необходимо привести ссылки на литературный источ­ник.

Задача 1

 

Произвести настройку зубофрезерного станка, работающего по методу обката червячной фрезой, кинемати­ческая схема которого представлена на рисунке 38.

Заданы число зубьев Z обрабатываемой детали, наружный диа­метр и осевой модуль однозаходной червячной фрезы, скорость резания v, подача S (таблица 15).

Требуется настроить станок для нарезания червячного колеса методом тангенциальной подачи.

 

Таблица 15 – Исходные данные

Параметры	Варианты и исходные данные
Последняя цифра шифра
Z
, мм	36,8	36,8			37,2	37,2	57,4	57,4	57,6	57,6
, мм			2,5	2,5			3,5	3,5

Предпоследняя цифра шифра
v, м/мин		23,5		24,5		25,5		26,5		27,5
S, мм/об	1,2	1,25	1,3	1,35	1,4	1,45	1,5	1,55	1,6	1,65

 

 

Задача 2

 

Произвести настройку токарно-затыловочного станка, кинемати­ческая схема которого представлена на рисунок 39, для затылования однозаходной червячной фрезы.

Затылование фрезы производится на оправке, установленной в патроне с поддержкой задним центром. Затылование радиальное мето­дом продольной подачи.

При вращении фрезы закрепленный в резцедержателе режущий инструмент на участке зуба поступательно перемещается к центру фрезы и срезает стружку. Когда инструмент достигает конца зуба, за которым начинается винтовая стружечная канавка, он быстро отходит в исходное положение. Эти движения инструмента осуществля­ются от кулачка, установленного в специальном суппорте.

Исходные данные настройки станка: число стружечных канавок фрезы Z, наружный диаметр фрезы , модуль осевой , скорость резания v, подача S (таблица 16).

 

Таблица 16 – Исходные данные

Параметры	Варианты и исходные данные
Последняя цифра шифра
Z
, мм
, мм		2,25	2,5	2,75		3,5	3,75		4,5
S, мм/об	Шаг фрезы
Предпоследняя цифра шифра
v, м/мин	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5	2,6	2,7	2,8	2,9

 

4.2.2 Методические указания к выполнению контрольной работы

Задача 1

Указания. Для обработки зубьев червячного колеса методом тангенциальной подачи в зубофрезерном станке необходимо настроить четыре кинематические цепи: цепь главного движения, цепь обката (деления), цепь подачи и цепь дифференциала [3],с.52…53.

Цепь главного движения (вращение фрезы) начинается от электродвигателя (P = 2,8 кВт, n = 1420 мин ), заканчивается фрезой и настраивается гитарой сменных зубчатых колес или .

Цепь обката (деления) связывает вращательные движения фрезы и стола и настраивается гитарой сменных зубчатых колес , .

Начальным звеном цепи тангенциальной подачи является стол, конечным - винт с шагом p = 5 мм. Орган настройки цепи - гитара сменных зубчатых колес , .

Цепь дифференциала, сообщающая столу дополнительное враща­тельное движение, идет от винта с шагом p = 5 мм до стола и наст­раивается гитарой сменных зубчатых колес , .

Настройку гитар сменных зубчатых колес кинематических цепей станка рассчитывают исходя из того, что кинематические цепи долж­ны обеспечивать условия согласования вращений (перемещений, ско­ростей) своих конечных звеньев следующего вида:

– цепь главного движения

, мин электродвигателя , мин фрезы, (43)

где - частота вращения фрезы, определяемая по формуле

; (44)

– цепь обката (деления)

1 обороту фрезы оборотов заготовки, (45)

где К - число заходов фрезы;

Рисунок 38 – Кинематическая схема зубофрезерного станка

 

Рисунок 39 – Кинематическая схема токарно-затыловочного станка

– цепь тангенциальной подачи

1 обороту заготовки S мм тангенциального перемещения фрезы, (46)

или

1 обороту заготовки оборотов винта (p = 5 мм); (47)

– цепь дифференциала

L мм тангенциального перемещения фрезы оборотов

фрезы, (48)

где L - произвольное тангенциальное перемещение фрезы;

или

 

1 обороту ходового винта (p = 5мм) оборотов заготовки. (49)

 

Имея в виду условия (43 – 49), для каждой из кинематических це­пей составляется уравнение баланса, из которого выводится формула настройки гитары в виде:

i = f (С, переменные параметры условия согласования), (50)

 

где i – передаточное отношение соответствующей гитары сменных зубчатых колес;

С – постоянная цепи согласования, зависящая от передаточных отношений ее промежуточных передач и постоянных пара­метров условия согласования перемещений.

Подставляя в (50) конкретные значения параметров условий согласования, вычисляют требуемые значения передаточных отношений и по ним подбирают сменные колеса гитар из комплекта зубчатых ко­лес, приложенных к станку.

При станке имеются такие зубчатые колеса:

- для цепи главного движения: 18-42, 22-38, 25-35, 28-32;

- для цепи подач: пятковый набор от 20 до 125 (через 5 зубьев);

- для цепи обката (деления): 20, 23, 24, 25, 30, 34, 40, 41, 43, 45, 47, 50, 53, 55, 58, 59, 60, 61, 62, 65, 67, 70, 73, 74, 79, 80, 83, 85, 89, 90, 92, 95, 97, 98, 100;

- для цепи дифференциала: 20, 23, 25, 30, 33, 34, 37, 40, 41, 43, 45, 47, 50, 53, 55, 58, 59, 60, 61, 62, 65, 67, 70, 71, 73, 79, 80, 83, 85, 89, 90, 92, 95, 97, 98, 100.

При настройке зубофрезерного станка расчет значений передаточных отношений гитар цепей главного движения и подач и подбор зубчатых колес для них можно вывести с точностью, обеспечиваемой логарифмической линейкой.

Передаточное отношение гитары обката (деления) выражается в простых дробях, и числа зубьев сменных зубчатых колес подбираются только методом тождественных преобразований без какого-либо откло­нения расчетного значения передаточного отношения от фактического (передаточное отношение пары считать равным 1,0).

Требуемое передаточное отношение сменных зубчатых колес ги­тары дифференциала рассчитывается с точностью до пятого знака после запятой, а числа зубьев сменных зубчатых колес определяются одним из приближенных методов (методом Кнаппе, методом непрерыв­ных дробей и т.д.) или с помощью справочных таблиц, составленных М.В. Сандаковым или В.А. Шишковым, причем фактическое и расчетное значение передаточных отношений могут отличаться друг от друга не более чем на ± 0,00001.

Задача 2

Указания. Для затылования зубьев червячной фрезы в станке не­обходимо настроить четыре кинематические цепи: цепь главного движения, цепь затылования (деления), цепь продольной подачи (винторезная цепь) и цепь дифференциала [4], с.190…194.

Цепь главного движения начинается от электродвигателя (Р = 3,3...3,8 кВт, n = 940...2800 мин ), заканчивается шпинделем и настраивается коробкой скоростей. Рабочая частота вращения двига­теля – 940 мин . Частота вращения 2800 мин используется только для быстрого обратного хода.

Цепь затылования (деления) связывает вращение шпинделя и ку­лачка и настраивается гитарой сменных колес , .

Начальным звеном винторезной цепи является шпиндель, конечным – ходовой винт с шагом = 12 мм. Орган настройки цепи – гитара сменных зубчатых колес , .

Цепь дифференциала, сообщающая затылующему кулачку дополнительное вращение, идет от шпинделя до кулачка и настраивается ги­тарой сменных зубчатых колес , при включенной кулачковой муфте на валу XIV (ходовой винт). В этом случае вал XIV оказывается соединенным с блоком зубчатых колес 76 - 48 и отсоеди­ненным от коробки подач в результате расцепления пары 26 - 76.

Настройку коробки скоростей и гитар сменных зубчатых колес рассчитывают исходя из того, что кинематические цепи должны обес­печивать условия согласования вращений (перемещений, скоростей) своих конечных зубьев следующего вида:

- цепь главного движения:

n, мин электродвигателя , мин фрезы (шпинделя), (51)

где – частота вращения затылуемой фрезы определяется по формуле (44).

- цепь затылования (деления):

1 обороту фрезы Z движений резца Z оборотов кулачка; (52)

- цепь продольной подачи (винторезная цепь):

1 обороту фрезы оборотов винта XIV, (53)

где р - шаг винтовой нарезки фрезы, равный ;

- цепь дифференциала:

1 обороту фрезы оборотов кулачка, (54)

где - шаг винтовых стружечных канавок фрезы, который определяется из условия, что стружечные канавки перпендикулярны виткам фрезы.

В таблице 17 приведены значения всех двенадцати рабочих частот вращения шпинделя, получаемые при различных положениях подвижных блоков зубчатых колес коробки скоростей. Определив по формуле (44) требуемую частоту вращения обрабатываемой детали, по таблице 17 выбирается ступень, обеспечивающая значение частоты вращения шпинде­ля, и для неё указываются зубчатые колеса и валы привода главного движения.

 

Таблица 17 – Регулирование коробки скоростей

Номер ступени	Положение блоков	Частота вращения шпинделя, мин
Верхнего (22-34-28)	Среднего (46-48)	Нижнего (50-20)
	Левое	Правое	Правое	2,7
	Правое	Правое	Правое	3,8
	Среднее	Правое	Правое	5,6
	Левое	Левое	Правое	7,7
	Левое	Правое	Левое	8,3
	Правое	Левое	Правое	10,3
	Среднее	Левое	Правое	14,7
	Правое	Правое	Левое	14,5
	Среднее	Правое	Левое	20,7
	Левое	Левое	Левое	28,1
	Правое	Левое	Левое	41,1
	Среднее	Левое	Левое	58,57

 

Сменные зубчатые колеса гитары затылования (деления), гитары подачи и гитары дифференциала подбираются по формулам настройки этих органов настройки (см. указания к задаче 1). Сами же формулы настройки, то есть зависимости вида (50), получают из уравнений кинема­тического баланса цепей согласования, составленных с учетом усло­вий согласования (51-54).

При станке имеются сменные зубчатые колеса:

- для цепи привода кулачка: 24, 28, 30, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 56, 60, 72;

- для цепи продольной подачи: 22, 24, 26, 29, 30, 31, 32, 39, 42, 43, 46, 48, 55, 58, 64, 65, 67, 70, 71, 73, 87, 93, 96, 98, 99, 101, 104, 113, 114, 120, 123, 128, 132;

- для цепи дифференциала: 20, 21, 24, 25, 28, 30, 32, 35, 36, 38, 40, 45, 48, 50, 60, 63, 64, 65, 66, 76, 73, 80, 84, 90, 100, 105, 127.

При настройке станка передаточное отношение гитары привода кулачка определяется как простая дробь, и числа зубьев зубчатых колес подбираются путем разложения на множители числителя и знаменателя этой дроби, то есть путем тождественных преобразований.

Требуемые передаточные отношения гитары шага и гитары диффе­ренциала рассчитываются с точностью до пятого знака после запятой, и числа зубьев подбираются либо с помощью расчета, либо по ука­занным выше справочникам.

 

Заключение

Контрольная работа направлена на приобретение студентами навыков настройки станков со сложными кинематическими структурами. Знания, необходимые для выполнения контрольной работы, студенты приобретают на практических и лабораторных занятиях.