Федеральное агентство по образованию

Пермский государственный технический университет

Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты»

Расчетная работа Моделирование привода главного движения токарно-винторезного станка

Выполнил: студент гр. МСИ-09 Трофимов А.О.

Проверил: преподаватель Никитин С. П.

Пермь 2013

Содержание

Постановка задачи на исследование 4

Построение графа системы по эквивалентной схеме. 17

А)Обобщенный метод 17

Б)Узловой метод 21

21

Электродвигатель: 29

30

Исходные данные для расчета в программе PAN 31

Статический анализ 32

Значения установившихся потенциалов 32

33

Эпюра углов закручивания 33

Значения установившихся потоков 34

Динамический анализ 34

Расчет собственных значений привода 36

Амплитудно-частотная характеристика зубчатого зацепления 56-40 38

Амплитудно-частотная характеристика шпинделя станка 38

Амплитудно-фазочастотная характеристика шпинделя 39

Расчет параметров переходного процесса привода 40

График переходного процесса 42

Выводы и рекомендации 43

Список литературы 43

Постановка задачи на исследование …………………………………………………………………….. 3

Кинематическая схема и параметры элементов станка …………………………………………………4

Построение механической цепи …………………………………………………………………………. 6

Составление эквивалентной схемы системы …………………………………………………………… 8

Составление системы уравнений по эквивалентной схеме при помощи метода контурных токов и метода узловых потенциалов …………………………………………………………………………………. 9

Построение графа системы по эквивалентной схеме …………………………………………………. 16

Обобщенный метод ……………………………………………………………………………………... 16

Узловой метод …………………………………………………………………………………………… 20

Расчет параметров математической модели …………………………………………………………... 23

Исходные данные для расчета в программе PAN …………………………………………………….. 31

Статический анализ ……………………………………………………………………………………... 32

Значения установившихся потенциалов ………………………………………………………………. 32

Значения установившихся потоков…………………………………………………………………….. 33

Динамический анализ ……………………………………………………………………………………34

Расчет собственных значений привода …………………………………………………………………36

Расчет параметров переходного процесса привода ……………………………………………………37

График переходного процесса …………………………………………………………………………..39

Таблица значений вынужденных колебаний при периодическом воздействии на узел 1 …………..39

Амплитудно-частотная характеристика шпинделя …………………………………………………….40

Амплитудно-фазочастотная характеристика шпинделя ……………………………………………….41

Выводы и рекомендации………………………………………………………………………………… 42

Список литературы ……………………………………………………………………………………… 42

Введение

Преобладающая часть продукции металлообрабатывающей промышленности изготовляется в условиях серийного производст­ва при обработке деталей партиями переменного объема. Обще­признанным средством автоматизации такого производства являет­ся оборудование с ЧПУ. Быстрое развитие аппаратного оборудо­вания и программно-математического обеспечения обеспечили расширение функций устройств ЧПУ одновременно с сокращением их габаритов и удешевлением. Особенно перспективными являют­ся микропроцессорные устройства ЧПУ, область применения кото­рых непрерывно расширяется.

На первой стадии внедрения в производство станков с ЧПУ они использовались как средство автоматизации технологических процессов и сокращения численности обслуживающего персонала. Такие станки функционировали как полуавтоматы, при эксплуата­ции которых загрузку — выгрузку обрабатываемых деталей произ­водит станочник. В последние годы станки с ЧПУ оснащают меха­низмами и управляющими устройствами, которые позволяют экс­плуатировать их как полностью автоматизированное оборудование.

Основные преимущества производства с помощью станков с ЧПУ по сравнению с производством, использующим универсальные станки с ручным управлением, следующие:

- сокращение основного и вспомогательного времени изготовления деталей;

- повышение точности обработки;

- простота и малое время переналадки;

- возможность использования менее квалифицированной рабочей силы и сокращение потребности в высококвалифицированной рабочей силе;

- возможность применения многостаночного обслуживания;

- снижение затрат на специальные приспособления;

- сокращение цикла подготовки производства новых изделий и сроков их поставки;

- концентрация операций, что обеспечивает сокращение оборотных средств в незавершенном производстве, а также затрат на транспортирование и контроль деталей;

- уменьшение числа бракованных изделий по вине рабочего.

Опыт показывает, что наибольший экономический эффект дает изготовление на станках с ЧПУ сложных деталей, в том числе из труднообрабатываемых материалов, повышенной точности, требующих выполнения многих технологических операций.

Качество работы, выполненной продукции зависит от правильной эксплуатации и качественного ремонта электрооборудования.

Целью работы является спроектировать привод вертикально-сверлильного станка, сделать расчет, описать состав и особенности построения привода. Также выбрать привод, разработать схему и исследовать его по математической модели.