Методические указания и варианты заданий к практическим работам по автоматизированному электроприводу Содержание

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 4

Контрольное задание №1 6

«Выбор мощности главного электродвигателя фрезерно-сверлильно-расточного станка» 6

Контрольное задание №2 16

1. Основные параметры главного привода. 22

2. Момент сопротивления механизма. 22

3. Приведение момента сопротивления механизма от одной оси вращения к другой. 22

4. Приведение моментов инерции к одной оси вращения. 22

5. Приведение масс. 22

6. Расчет диаметров ведущего и ведомого валов. 22

7. Резонансная частота редуктора. 22

Контрольное задание №3 23

Контрольное задание №4 28

1. Выбор электродвигателя подачи фрезерно-сверлильно-расточного станка. 31

2. Расчет усилия подачи на быстрых ходах. 31

Контрольное задание №5 32

Контрольное задание №6 34

Рекомендуемая литература 40

Основные обозначения

МРС - металлорежущий станок

МП - механический привод

ГП - главный привод

ПП - привод подачи

ЭДП - электродвигатель подачи

ЭДГ - электродвигатель главного движения

ЭПП - электропривод подачи

ЭПГ - электропривод главного движения

РЭП (СЭП) - регулируемый (следящий) электропривод

РР - режим резания

ПР - процесс резания

ДПТ - двигатель постоянного тока

ВД - вентильный двигатель

АД - асинхронный двигатель

ТПЯ - тиристорный преобразователь якоря

ТПВ - тиристорный преобразователь возбуждения

ШИП - широтно-импульсный преобразователь

ПЧ - преобразователь частоты

АИТ - автономный инвертор тока

АИН - автономный инвертор напряжения

УС - упругая система

САУР - система автоматического управления резанием

САУТО - система автоматического управления точностью обработки

СТД - система технической диагностики

СЧПУ - система числового программного управления

УЦИ - устройство цифровой индикации

МК - микроконтроллер

ЭА - электроавтоматика

РТ -регулятор тока

РС -регулятор скорости

РП - регулятор положения

РМ - регулятор момента

ФП - функциональный преобразователь

СИФУ - система импульсно-фазового управления

ДТ - датчик тока

ДС - датчик скорости

ДП - датчик положения

ДПВ - датчик проводимости вентилей

ДМ - датчик момента

ДУ - датчик усилия

НЗ - нелинейное звено

БЛ - блок логики

БЗ - блок защиты

БУ - блок управления

Целью контрольной работы является приобретение навыков расчетов по автоматизированному электроприводу металлорежущих станков, обеспечивающих обработку заданных деталей с широким диапазоном типогабаритов инструмента на широкоуниверсальных тяжелых фрезерно−сверлильно-расточных станках.

Контрольное задание №1 «Выбор мощности главного электродвигателя фрезерно-сверлильно-расточного станка»

1. Цель и порядок выполнения работы

Цель работы

Получение навыков расчета и выбора мощности главного электродвигателя фрезерно-сверлильно-расточного станка.

Содержание работы

По заданным параметрам обрабатываемой детали необходимо рассчитать режимы резания для принятой технологии обработки, построить нагрузочную и технологическую диаграммы, выбрать ЭДГ и передаточное число редуктора, а также рассчитать годовую производительность станка для данной детали. Следует заметить, что требования задания и полученные результаты обосновывают применение регулируемого ЭДГ, причем кроме наиболее распространенного ДПТ наиболее перспективным является применение частотно-регулируемого АД. При недостаточном диапазоне регулирования ЭДГ во второй зоне при Р = const необходимо применить редуктор с переключением ступеней, обеспечивающий нужный диапазон в соответствии с рассчитанной технологической диаграммой.

Исходные данные

Чертеж обрабатываемой детали представлен на рис.1.

Рис. 1. Чертеж обрабатываемой детали

Технология обработки

Установка детали на опорную поверхность F – установка торцевой фрезы D1 – торцевое фрезерование поверхности G направляющих – перестановка детали на опорную поверхность G – торцевое фрезерование поверхности F (в т. проходов, m ≈ B/b1) – установка концевой фрезы D2 – фрезерование пазов и полостей до поверхности N в 10 проходов – установка концевой фрезы D3 – фрезерование низа пазов до размера 1,5с = D3 – в 6 проходов – установка сверла D6 – сверление 10 отверстий диаметром D6 глубиной H – установка сверла D4 – сверление 4-х отверстий D4 глубиной H1 – установка расточки D5 – расточка 4-х отверстий диаметром D5 глубиной Н/2.

Значения исходных параметров (по вариантам)

Порядок выполнения работы

1. Выбрать габарит стола для обработки детали.

2. По заданной стойкости Т_oi и параметрам режима D_i , Z_i, S_oi ( S_zi), h_i, b_i рассчитать оптимальную скорость резания V_oi (м/мин), обороты шпинделя n_i (об/мин), минутную подачу S_i (мм/мин), мощность резания P_i (квт), момент резания M_i (кНм), усилие окружное F_oi (кН), составляющие усилий по осям X, Y, Z,− F_хi, F_yi, F_zi.

3. Построить технологическую диаграмму нагрузки P_i=F(n_i), M_i=F(n_i) и выбрать двигатель с учетом редукции i. Минимальная скорость n_min= 0,1n₁; при этом P_min=0,1P₁.

4. Построить циклограммы M_i (t_i) и n_i (t_i) и проверить двигатель по нагреву методом эквивалентного момента. Момент холостого хода M_xx=0,5M_mini, пусковой момент М_пуск = λ∙М_ном. Время прохода t_пi = L_ni/S_i, время перехода t_перi L_перi/S_бх, время смены инструмента t_сиi = D_i[мм]/200_[мин], время смены (переустановки) детали t_сд = ЗВ_к [мин], где В_к – ширина детали по варианту в [м].

5. Определить время цикла обработки и годовую производительность Q= T_кал∙K_пот/T_цi при 2-х сменной работе, 250 рабочих дней в году и коэффициенте потерь К_пот = 0,75; S_бх=12 м/мин.