Автоматизация электропривода поперечной подачи токарно-винторезного станка
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ованных сталей. Обработка заготовки производится путем снятия стружки, в результате чего, она принимает форму близкую к требуемой (черновая обработка) или совпадающую с ней в пределах определенной точности размеров (чистовая обработка).
Процесс обработки деталей проходит в несколько этапов. В начале включается привод главного движения (шпинделя), что требуется по условиям безопасной работы. После этого осуществляется ускоренный подвод суппорта с режущим инструментом к обрабатываемой детали. Далее происходит переход к рабочей подаче. При врезании инструмента в обрабатываемую деталь начинается процесс резание металла, сопровождаемый съемом определенного слоя стружки. По окончанию процесса резания суппорт отводится от детали в исходное положение на быстром ходу. После этого происходит остановка привода главного движения. По завершению обработки можно производить смену детали. Покажем тахограмму электропривода работы станка (привода) за цикл одного чернового и одного чистового прохода, которая представлена на рисунке 1.3.
- разгон двигателя; 2 - холостой ход; 3 - врезание; 4 - резание;
- остановка двигателя; 6 - отвод инструмента; 7 - разгон двигателя в обратную сторону для возвращения резца на исходную позицию;
- холостой ход (скорость быстрых перемещений); 9 - торможение двигателя; 10 - смена инструмента.
Рисунок 1.3 - Тахограмма работы электропривода токарного станка
В токарных станках основными приводами являются: главный привод и привода подач (продольная и поперечная). В процессе снятия стружки резцом возникает усилие, приложенное под некоторым углом к режущей кромке инструмента, которое можно представить в виде трех составляющих (рисунок 1.4).
Рисунок 1.4 - Усилия резания
S -- подача, т. е. перемещение резца, приходящееся на один оборот изделия. Величина t -- глубина резания (расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями).
В электроприводе поперечной подачи усилие (момент) резания постоянно на всём диапазоне регулирования и это обусловлено большой составляющей сил трения. Оптимальное протекание процесса резания требует от системы управления возможности регулирования скорости.
.3 Формулирование требований к автоматизированному электроприводу
Требования к системе предъявляются исходя из технологического процесса и должны быть реализованы в ходе анализа и синтеза электропривода [2]. Основные требования, предъявляемые к электроприводу поперечной подачи:
- обеспечение плавного пуска двигателя с ограниченным значением момента и ускорения
- обеспечение реверса привода;
- регулирование скорости при постоянном моменте нагрузки;
- обеспечение диапазона регулирования скорости:
;
- точность регулирования, т.е. отработка больших, средних и малых перемещений;
- высокие требования к переходным процессам и динамическим показателям системы электропривода, при регулировании не должно происходить резких бросков тока и скачков скорости, то есть регулирование должно осуществляться плавно, чтобы величины перерегулирования скорости и тока не превышали пятипроцентный барьер.
- Основные требования, предъявляемые к системе автоматизации следующие:
- наличие блокировок и защит;
- минимальные габариты и масса;
- удобство монтажа, наладки и диагностики, а также ремонта;
- - соответствие требованиям техники безопасности;
- - обеспечение помехозащищенности и исключение радиопомех.
- Основные виды защиты:
- от токовых перегрузок;
- от исчезновения напряжения в цепи управления и силовой цепи;
- от неправильного чередования фаз;
- от превышения скорости.
- Основные виды блокировок:
- от самопроизвольного пуска;
- блокировка включения привода подачи при отключенном приводе главного движения.
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
.1 Литературный обзор систем электропривода, применяемых в промышленной установке
Традиционно в приводах подач используются системы электроприводов на основе двигателей постоянного тока, асинхронный двигателей и синхронных двигателей с постоянными магнитами. Используя [2], выделим некоторые комплектные электропривода, которые могут применяться в механизмах подач металлорежущих станков.
Асинхронный двигатель и коробка скоростей
На некоторых станках и до настоящего времени применяют трехфазные одно- и двухскоростные асинхронные двигатели с чисто механической системой регулирования скорости. Переключения шестерен коробки скоростей осуществляется с помощью электромагнитных фрикционных муфт. Ступенчатое механическое регулирование угловой скорости не обеспечивает для разных диаметров инструмента обработки наиболее выгодную скорость резания. Следовательно, станок не может обеспечить высокую производительность при различных диаметрах инструмента. Кроме того, коробка скоростей представляет собой довольно сложную и громоздкую конструкцию, стоимость которой возрастает с увеличением числа ступеней.
Электроприводы постоянного тока ЭПУ1
Трехфазные тиристорные электроприводы ЭПУ1 по назначению делятся на две группы: для механизмов подач и для главного движения станков (исполнение Д). Электроприводы выпускаются нескольких модификаций в виде н?/p>