Проектирование металлорежущих станков: от концепции до кинематического расчета (500,00 руб.)

Стр.2

Стр.287

Стр.288

Стр.289

Стр.290

УДК 621.9.06-025.13(075.8) С429 Рецензенты: д-р техн. наук, профессор Ю. И. Подгорный д-р техн. наук, профессор П. С. Карабанов Работа подготовлена кафедрой проектирования технологических машин С429 Скиба В. Ю. Проектирование металлорежущих станков: от концепции до кинематического расчета: учебное пособие / В. Ю. Скиба. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2025. – 291 с. ISBN 978-5-7782-5503-6 Данное учебное пособие представляет комплексное методическое издание по проектированию металлорежущих станков и станочных систем, восполняющее существующий дефицит справочно-методической литературы в контексте трансформации образовательных программ технических университетов. Пособие структурировано в пять разделов, охватывающих методологические основы проектирования с интеграцией цифровых технологий, многокритериальный анализ технико-экономических показателей эффективности, теорию кинематики и компоновки производственных машин, методы прогнозирования технических характеристик и кинематический расчет приводов главного движения. Материал синтезирует фундаментальные теоретические положения с прикладными инженерными решениями, обеспечивая формирование междисциплинарных компетенций специалистов в области создания высокотехнологичного металлообрабатывающего оборудования. Для студентов МТФ всех форм обучения и направлений подготовки. УДК 621.9.06-025.13(075.8) ISBN 978-5-7782-5503-6 © Скиба В. Ю., 2025 © Новосибирский государственный технический университет, 2025

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие .......................................................................................................... 3 1. Проектирование металлорежущих станков: этапы, подходы, технологии ....................................................................................................... 9 1.1. Профессия конструктор ........................................................................... 9 1.2. Методологические основы проектирования (с учетом современных технологий и стандартов) ............................................... 15 1.2.1. Структура и последовательность проектного процесса ............. 15 1.2.2. Стандартизация проектной документации и этапы разработки ..................................................................................... 17 1.2.3. Ключевые принципы современной организации проектирования ............................................................................. 19 1.2.4. Методы и примеры цифрового проектирования ........................ 21 1.2.5. Общие рекомендации к конструкторской деятельности ........... 23 1.3. Основные этапы конструирования металлорежущих станков ............ 23 1.4. Современные средства автоматизации процесса конструирования .................................................................................... 33 1.5. Взаимосвязь процессов конструирования и технологии производства ........................................................................................... 35 2. Интегрированная оценка и обеспечение эффективности металлорежущих станков: цели, технико-экономические показатели и критерии работоспособности .............................................. 37 2.1. Цели, критерии и системные основы оценки технологических процессов и металлорежущих станков ................................................. 37 2.2. Технико-экономические показатели ..................................................... 43 2.3. Критерии работоспособности ................................................................ 50 287

Стр.287

3. Основы формообразования и кинематико-компоновочные аспекты металлорежущих станков ................................................... 63 3.1. Геометрические основы формообразования поверхностей на МРС .................................................................................................... 63 3.2. Методы получения производящих линий ............................................ 65 3.3. Элементарные и исполнительные движения. Параметры и их назначение ...................................................................................... 70 3.4. Кинематические связи в металлорежущих станках ............................. 76 3.5. Принятие рационального компоновочного решения ........................... 80 3.6. Построение кинематических связей исполнительных движений ....... 93 3.7. Структура кинематических цепей металлорежущих станков ........... 101 3.8. Основные передачи и механизмы кинематических цепей ................ 103 3.8.1. Механические передачи движения ............................................ 104 3.8.2. Типовые устройства для настройки скорости .......................... 112 3.8.3. Механизмы для реверсирования движения .............................. 122 3.8.4. Суммирующие (дифференциальные) механизмы .................... 126 3.8.5. Механизмы формирования возвратно-поступательных перемещений ............................................................................... 127 3.8.6. Механизмы прерывистых и дозированных перемещений ....... 130 3.8.7. Муфты в станочных механизмах ............................................... 133 3.8.8. Фиксирующие устройства .......................................................... 138 3.8.9. Предохранительные, блокировочные устройства и ограничители хода ................................................................... 139 3.8.10. Беззазорные механизмы и передачи ........................................ 141 4. Прогнозирование технических характеристик металлорежущих станков ......................................................................................................... 146 4.1. Обоснование технических характеристик металлообрабатывающего оборудования: анализ состояния вопроса .............................. 146 4.2. Формирование массивов информации об исходных данных ............ 149 4.2.1. Статистические основы исследований ...................................... 149 4.2.2. Инженерное прогнозирование ................................................... 157 4.3. Обоснование технических характеристик металлообрабатывающего оборудования ............................................................................ 166 288

Стр.288

4.3.1. Обоснование технических характеристик металлообрабатывающего оборудования специального назначения ............... 166 4.3.2. Научное обоснование технических характеристик металлорежущих станков общего назначения .......................... 178 5. Кинематический расчет привода главного движения металлорежущих станков .......................................................................... 194 5.1. Определение исходных данных для кинематического расчета ........ 194 5.1.1. Структура привода главного движения .................................... 195 5.1.2. Технические характеристики привода ...................................... 197 5.1.3. Диапазон регулирования скоростей .......................................... 197 5.1.4. Определение мощности привода ............................................... 198 5.1.5. Расчетная частота вращения привода ....................................... 203 5.1.6. Выбор электродвигателя ............................................................ 205 5.2. Кинематический расчет привода с дискретным регулированием скорости ................................................................................................ 209 5.2.1. Общие положения ....................................................................... 209 5.2.2. Основные кинематические зависимости ................................... 212 5.2.3. Кинематические ограничения параметров привода станочных систем ....................................................................... 218 5.2.4. Графоаналитический метод расчета передаточных отношений ................................................................................... 221 5.2.5. Нормальная множительная структура ....................................... 225 5.2.6. Аналитический метод расчета передаточных отношений ....... 231 5.2.7. Рекомендации по обеспечению наиболее рациональных параметров привода на этапе кинематического расчета .......... 232 5.2.8. Структура с совпадением части ступеней скорости ................ 236 5.2.9. Структура с двумя значениями знаменателя ряда .................... 239 5.2.10. Привод с многоскоростным электродвигателем .................... 242 5.2.11. Сложенная структура привода ................................................. 245 5.3. Кинематический расчет привода с бесступенчатым регулированием скорости .................................................................... 249 5.3.1. Общие положения ....................................................................... 249 5.3.2. Привод на базе вариатора .......................................................... 251 289

Стр.289

5.3.3. Привод на базе асинхронного электродвигателя с частотным регулированием скорости ..................................... 254 5.3.4. Методика построения картины частот вращения привода с бесступенчатым регулированием скорости ............................ 258 5.3.5. Варианты привода со сложенной структурой .......................... 259 5.4. Определение числа зубьев колес и шестерен ..................................... 263 Библиографический список ............................................................................. 268 Приложения ...................................................................................................... 284 Приложение А. Ряды предпочтительных чисел ..................................... 284 Приложение Б. Стандартные значения передаточных отношений для зубчатых передач ............................................................................... 285 290

Стр.290