Расчет электропривода многооперационного станка с ЧПУ
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
°емой точкой заготовки в направлении движения подачи к числу оборотов фрезы или к части оборота фрезы, соответствующей угловому шагу зубьев. Ширина фрезерования В - величина обрабатываемой поверхности, измеренная в направлении, параллельном оси фрезы - при периферийном фрезеровании, и перпендикулярном к направлению движения подачи - при торцовом фрезеровании. Ширина фрезерования определяется наименьшей из двух величин: ширины обрабатываемой заготовки и длины или диаметра фрезы.
Для фрезерования вертикальной плоскости выбирается торцовая насадная фреза со вставными ножами из быстрорежущей стали [1] по ГОСТ 1092-80.
Таблица 1. - Параметры фрезы по ГОСТ 1671-77:
Диаметр D, мм160Внутренний диаметр d, мм50Толщина фрезы В, мм45Число зубьев Z16
Глубина фрезеруемой канавки R не влияет на выбор коэффициентов при расчете скорости и силы резания. Принимаем R равной 6 мм.
Схема взаимных расположений фрезы и заготовки с учетом наибольших перемещений конфигурации выбранной фрезы приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема взаимных расположений фрезы и заготовки
Исходя из параметров станка и параметров выбранной фрезы, составлена карта обработки, приведенная на рисунке 2.
Рисунок 2 - Карта обработки
Скорость резания или окружная скорость фрезы
,
где - коэффициент и показатели степени по таблице 39
[1, c. 286], соответственно равные 41; 0,25; 0,2; 0,1; 0,4; 0,15; 0;
D - диаметр фрезы, равный 160 мм;
Т - период стойкости фрезы по таблице 40 [1, c.290], равный 180 мин;
R - глубина фрезерования, равная 6 мм;
Sz - подача на один зуб по таблице 34 [1, c.283], равная 0,25 мм;
B - ширина фрезы, равная 160 мм;
Z - число зубьев фрезы, равное 16;
- общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, определяется по формуле
,
где - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала по таблице 2 [1, c.262], равный 1;
- коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки по таблице 5 [1, с.263], равный 0,9;
- коэффициент, учитывающий качество материала инструмента по таблице 6 [1, с.263], равный 1.
Частота вращения фрезы
Подача на один оборот фрезы
S = Sz Z = 0,25 16 = 4 мм/об.
Подача минутная
Sm = S n? = 4 62,824 = 251,294 мм/мин.
Главная составляющая силы резания при фрезеровании
,
электропривод фреза шпиндель резание
где - коэффициент и показатели степени по таблице 41 [1, с.291], соответственно равные 82,5; 0,95; 0,8; 1,1; 1,1; 0;
- поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала, для стали и чугуна по таблице 9 [1, с.264], равный 1;
Горизонтальная и вертикальная составляющая силы резания
Крутящий момент на шпинделе
Мощность резания эффективная
Мощность электропривода главного движения Ng = 14 кВт.
. Построение диаграммы сил и механической характеристики
Наибольшая сила подачи стола
Fmax = 10000 Н.
Сила трения в шарико-винтовой паре
?швп = 0,95.
Масса системы стол-деталь
Mст = M 0,1 + md ,
где md - наибольшая масса обрабатываемого изделия, равная 300 кг.
Mст = 11,37 103 0,1 + 700 = 1,837 103 кг.
Назначаем путь, на котором будет разгоняться стол
Sp = 4 мм.
Время разгона на пути Sp до скорости быстрого хода
При этом стол будет двигаться с ускорением
Ускорение
Сила, необходимая для ускорения
Fd = 2 Mст = 2 2,222 1837 = 8,164 103 Н.
Время торможения со скорости быстрого хода
tt = tp = 0,06 с.
Путь, проходимый фрезой до полного врезания
Sвх = 80 мм.
Путь, проходимый фрезой до полного выхода из детали
Sвых = 80 мм.
Путь, проходимый фрезой на полном врезании
Srabmax = 500 - 7 - 80 - 80 = 333 мм.
Коэффициенты трения для элементов сталь-сталь, стол и направляющие
k = 0,03.
Сила тяжести стола
Pt = Mст 9,81 = 18,02 103 Н.
Сила, оказывающая давление на стол во время резания
Prez = Pv + Pt = 22,69 103 + 18,02 103 = 40,71 103 Н.
Сила трения при подводе стола и при резании
Ftr0 = k Pt + 0,03 18,02 103 + 500 = 1,041 103 Н.tr1 = k Prez + 0,03 40,71 103 + 500 = 1,721 103 Н.
Сила трения при подводе стола и при резании
Fg = M 9,8 0,1= 11,37 103 9,8 0,1 = 11,14 103 Н.
Сила, действующая на стол во время фрезеровки
Pg = Ph + Ftr1 = 9,555 103 + 1,721 103 = 7,964 103 Н.
Pd = Fd + Ftr0 = 8,164 103 + 1,041 103 = 6,225 103 Н.
Найдем среднеквадратичную силу для оценки нагрева двигателя в дальнейшем.
Расчет сил на каждом участке.
участок (0-1) - разгон до скорости быстрого хода;
участок (1-2) - движение на скорости быстрого хода;
участок (2-3) - торможение со скорости быстрого хода;
участок (3-4) - разгон до скорости рабочего хода;
участок (4-5) - движение на скорости рабочего хода;
участок (5-6) - движение фрезы на скорости рабочего хода до полного врезания;
участок (6-7) - движение фрезы на скорости рабочего хода на полном врезании;
участок (7-8) - движение фрезы на скорости рабочего хода до полного выхода из детали;
участок (8-9) - торможение со скорости рабочего хода;
участок (9-10) - разгон до скорости быстрого хода;
участок (10-11) - движение на скорости быстрого хода;
участок (11-12) - торможение со скорости быстрого хода;
Таблица 1 - Таблица сил на каждом участке
№ участкаСила на каждом участке F, НВремя на каждом участке t, сформул