Автоматизация электропривода поперечной подачи токарно-винторезного станка
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ли:
.
. Технологическое время прорезания заготовки:
,
где - длина прорезания заготовки , .
. Время возврата суппорта в исходное положение со скоростью быстрых перемещений:
.
. Время паузы:
.
Суммарное рабочее время обработки заготовки:
.
Суммарное время цикла:
.
Т.о. продолжительность включения:
.
Как видно из расчета ПВ=84%>70% [3]. Поэтому примем, что время паузы не сильно повлияет на охлаждение двигателя. Будем считать режим работы продолжительным с переменной нагрузкой.
Произведём расчёт нагрузок для приведенного режима резания в соответствии с [4,5]. Будем считать, что идет процесс чернового точения на максимальной рабочей скорости подачи и максимальной глубине резания.
Материал обрабатываемой заготовки - сталь конструкционная углеродистая. Выберем резец с пластинкой из твёрдого сплава марки Т5К10, со следующими параметрами:
-главный угол в плане - ;
вспомогательный угол в плане - ;
передний угол - ;
задний угол - ;
стойкость резца - ;
Условия обработки заготовки:
-глубина прорезания - t = 15 мм;
-подача - s=0,36 мм/об.
Резец охлаждается концентратом жидкости смазочно-охлаждающей ЭК3. Чертёж детали, представленный на рисунке 3.4:
Рисунок 3.4 - Чертёж детали
Рассчитаем скорость резания, м/мин, по формуле:
,(3.3)
где - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, типа резца и вида обработки, = 47;
Т - стойкость резца, T = 60 мин;, y, - показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала: m= 0,2, yv = 0,8;
- является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки , состояния поверхности , материал инструмента :
Подставив данные в формулу (3.3) получим:
.
Частота вращения шпинделя:
.
Рассчитаем скорость подачи:
.
Статическая сила, которая возникает при быстром подводе суппорта:
,(3.4)
где =(0,05-0,15) - коэффициент трения качения.
Тогда статический момент:
;(3.5)
Для определения суммарного усилия подачи при резании необходимо рассчитать составляющие усилия резания :
,(3.5)
где CР - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, типа резца и вида обработки, CР = 173;, y, n - показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, x = 0,73, y = 0,67, n = 0;
- поправочный коэффициент является произведением коэффициентов учитывающих фактические условия резания. Коэффициент качества обрабатываемого материала на силовые зависимости , коэффициенты учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке стали
,,:
.
Подставив данные в формулу (3.5) получим:
,
,(3.6)
где CР - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, типа резца и вида обработки, CР = 408;, y, n - показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, x = 0,72, y = 0,8, n = 0;
- поправочный коэффициент является произведением коэффициентов учитывающих фактические условия резания. Коэффициент качества обрабатываемого материала на силовые зависимости -
( - для легированных сталей), коэффициенты учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке стали
,,:
Подставив данные в формулу (3.6) получим:
.
Суммарное усилие подачи при резании с учётом веса движущихся частей:
,(3.7)
где - коэффициент трения
.
Найдём момент для поперечной подачи:
(3.8)
.
Скоростная и нагрузочная диаграммы механизма приведены ниже:
Рисунок 3.5 - Скоростная диаграмма механизма
Рисунок 3.6 - Нагрузочная диаграмма механизма
.3 Предварительный выбор двигателя по мощности
При известных значениях усилия и скорости резания можно определить мощность резания, Вт, по формуле:
.
Поскольку мощность подачи составляет (0,1 - 1)% от мощности резания :
.
Выбор электродвигателя произведем исходя из мощности потребной на подачу резца. В этом случае статическая мощность, Вт, электродвигателя определяется по следующей формуле (3.9):
,(3.9)
где k - коэффициент запаса по мощности, k = 1,4.
hп - кпд механической передачи, hп = 0,8.
.
3.4 Выбор номинальной скорости двигателя и типоразмера двигателя
При однозонном регулировании за максимальную скорость следует принять номинальную скорость двигателя, так как регулирование производится вниз от основной. Максимальной скорости соответствует скорость быстрых перемещений суппорта . Найдём скорость двигателя, которая соответствует скорости быстрых перемещений суппорта [3]:
.
Т.о. этой скорости двигателя соответствует следующая номинальная частота вращения:
.
По полученным данным и выбираем двигатель из серии двигателей 4А специально разработанных для частотно-регулируемых электроприводов по пособию [3]. Выбираем двигатель согласно условию: , указанным критериям удовлетворяет асинхронный двигатель 4АА63А4У3со следующими техническими данными:
Таблица 3.1 Технические д?/p>