Электрооборудование металлообрабатывающих станков

ЭП металлообрабат-х и древообраб-х станков

Электрооборудование металлообрабатывающих станков

Каждый вид обработки на металлорежущих станках харак­теризуется оптимальными по производительности значениями скоростей, усилий, мощностей, найденными в результате науч- но-исследовательских и экспериментальных работ и собранны­ми в специальных изданиях.

Скорость, усилие и мощность резания для различных мате­риалов при их обработке можно определить по специальным картам технологических нормативов или расчетным путем.

Расчет начинают с выбора марки инструментального мате­риала, геометрической формы режущей части инструмента, зна­чения глубины резания и величины подачи.

Скорость резания при точении определяется по формуле:

Vрез=С_v/T^mt^xvS^yv

где С_v - коэффициент, характеризующий обрабатываемый ма­териал, материал резца, вид токарной обработки (при обработке стали и чугуна он находится в пределах 39...262 для твердо­сплавных резцов и 18...54 для резцов из быстрорежущей стали); Т - стойкость резца (продолжительность его работы между двумя соседними заточками), мин; t- глубина резания (для отделочных работ t=0, 1...2 мм, для обдирки t=3...30 мм); S- подача (для отделочных работ S=0, 1...0, 4 мм/об, для обдирки S=0, 4...3 мм/об); т, х, y - показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, материала резца и вида обработки (т=0, 1...0, 2; x=0, 15...0, 2; y=0, 35...0, 8).

Усилие резания при точении:

Fрез=9, 81Cрезt^хрезS^урезvⁿ (6.1)

где Ср_ез - коэффициент, характеризующий обрабатываемый ма­териал, материал резца, вид токарной обработки (например, при наружном точении углеродистой стали для резцов из быстроре­жущей стали Ср_ез=208, для резцов твердосплавных С_рез=300; при точении серого чугуна для резцов из быстрорежущей стали Срез=118, для твердосплавных резцов С_рез=92); x_рез, у_рез - по­казатели степени (х_рез=1, у_рез=0, 75); п - показатель степени (для твердосплавных резцов при точении стали п - 0, 15, в ос­тальных трех случаях п = 0).

Радиальное F_y и осевое F_x усилия определяют по формулам, аналогичным формуле (6.1), но с другими коэффициентами. При этом F_y= (0, 3...0, 5)F_рез, F_x= (0, 2...0, 3)F_pe3. Мощность электропривода при резании

где г|_ст — КПД станка.

Суммарное усилие подачи при резании:

F_a= kF_x+(F_pe3+ F_y +G_c)f,

Где k=1, 1... 1, 3 - коэффициент запаса, учитывающий перекосы; G_c - вес суппорта; f=0, 05...0, 15 - коэффициент трения при движении суппорта.

Мощность электропривода подачи при резании

Так как скорость подачи во много раз меньше скорости реза­ния, то и мощность подачи мала по сравнению с мощностью ре­зания.

Расчет мощности электроприводов станков необходим для правильного выбора двигателей. Правильно выбранные мощно­сти и тип электродвигателей станков соответствуют оптималь­ным значениям технико-экономических показателей.

Для главных приводов легких и средних станков характерна нагрузка с постоянной мощностью во всем диапазоне регулиро­вания; для тяжелых станков начальную часть диапазона с мень­шими скоростями занимает нагрузка с постоянным моментом.

Для приводов подач и вспомогательных приводов характер­на нагрузка с постоянным моментом трения.

Приводы основных движений тяжелых станков (главный и подачи) работают в длительном режиме с переменной нагрузкой. В легких и средних станках любых типов, а также в сверлильных, агрегатных и шлифовальных станках можно встретить приводы, для которых характерен повторно-кратковременный режим. Вспо­могательные приводы работают, как правило, в кратковремен­ном режиме. Выбор типа привода обусловливается требуемым диапазоном регулирования скорости механизма станка.

Главный привод вращательного движения, диапазон регули­рования которого весьма значителен (порядка 100: 1), может быть выполнен на основе АД с короткозамкнутым ротором и многоступенчатой коробки скоростей или регулируемого элек­тропривода.

В тяжелых станках применяют регулируемый привод посто­янного тока по системе преобразователь - двигатель (П - Д). В современных станках применяют частотно-регулируемый элек­тропривод.

Вспомогательные приводы обычно комплектуются АД с ко­роткозамкнутым ротором и являются нерегулируемыми. Вы­бранный двигатель проверяют по пусковому моменту, а также по перегрузочной способности.

Для определения мощности двигателя токарного станка ме­тодом средних потерь из технологических карт должны быть известны чертеж обрабатываемой детали, материалы детали и резца, глубина резания, подача, скорость, усилие, мощность резания, машинное и вспомогательное время, коэффициент за­грузки и КПД станка при различных нагрузках.