- •Введение
- •Этапы выполнения курсовых проектов
- •Варианты заданий на курсовой проект представлен в табл. 1.1
- •Обзор программных средств моделирования систем
- •Общее описание станков
- •3.1. Типы металлорежущих станков
- •3.2. Привод главного движения
- •3.3. Привод подачи
- •4. Разработка привода главного движения
- •4.1. Естественные характеристики двигателя независимого возбуждения
- •4.2. Расчет переходных процессов и построение нагрузочных диаграмм электропривода
- •4.2.1. Переходный процесс в механической части электропривода с идеально жесткими связями
- •4.2.2. Угол поворота вала двигателя и время работы в установившемся режиме
- •4.2.3. Среднеквадратичное значение тока (момента)
- •4.3. Расчет энергетических показателей электропривода
- •4.4. Проверка электропривода на заданную производительность по нагреву и перегрузочной способности двигателя и преобразователя
- •4.5. Расчет погрешности
- •5. РАзработка привода подачи
- •5.1. Построение электроприводов подач станков с чпу
- •5.2. Моделирование металлорежущего станка
- •5.3. Описание модели
- •5.4. Расчет параметров настройки
- •5.5. Настройка системы
- •5.6. Полученные результаты
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Двигатели серии 4а высокоточные
- •Двигатели серии аи основного исполнения
- •Широкорегулируемые электродвигатели типа 4пф
- •Двигатели постоянного тока серии 2п
- •Вентильные двигатели для приводов подач
- •Вентильные двигатели серии 2дву с возбуждением от редкоземельных магнитов
- •Оглавление
5.6. Полученные результаты
При настройке в задатчик интенсивности задаётся величина ускорения, а = 0,69 м/с2, но при этом значении стол переезжает за предельное положение (–315 мм) на 2,3 мм. Это объясняется тем, что при расчётах динамической силы не были учтены инерционность винта и двигателя. Значение ускорения в данном случае имеет значение ~ 4 м/с2, при этом путь разгона до скорости быстрого хода составляет 1,4 мм.
Значение динамической силы с учетом силы трения механическая, но без учёта перерегулирования Fд = 6192 Н.
Сила трения в направляющих и в двигателе FтрΣ = 1222 Н.
Максимальная сила резания Fz.max = 2443 Н.
Таким образом на передачу винт-гайка не действует максимальное усилие, равное Fmax = 8900 Н, т.е. блок ограничения выбран правильно.
Значение перерегулирования по скорости составляет 2,5 % при разгоне до скорости быстрого хода.
Изначально предполагалось, что динамическая сила будет изменяться прямоугольно, но в реальности за счёт инерционности цепи якоря, она нарастает и спадает постепенно.
Основные расчётные показатели и их значения, получившиеся в результате моделирования представлены в табл. 5.4.
Качество поддержания скорости на участке фрезеровки обуславливает точность станка в целом, так как сила резания зависит от скорости подачи.
На начальном участке (врезание фрезы) скорость резко падает, из-за большого прироста зубов в работе, на максимальную величину 0,0614, т.е. на 5,9 %, по мере увеличения периода вступления в работу новых зубьев (7–10), в работу включается более медленный интегральный канал и скорость восстанавливается.
Таблица 5.4
Результаты расчета
Параметр |
Теоретическое значение |
Практическое значение |
Относительная погрешность, % |
|
в абсолютных единицах |
в относительных единицах |
|||
Fфрез |
2441 |
0,057 |
2442 |
0,041 |
Fдин |
– |
– |
6187 |
– |
Fтрен |
1205 |
0,031 |
1223 |
1,5 |
Vраб |
294,2 |
0,067 |
0,0653 |
2,54 |
Vбх |
5000 |
1,133 |
1,132 |
0,09 |
ΔVmаx |
–155 – 86 |
мм/мин |
- |
|
ΔSmаx |
0,0087–0,0083 |
мм |
- |
|
При выходе фрезы нагрузка резко пропадает, из-за этого возникают всплески скорости на максимальную величину 0,0688 (5,3 %).
Значение шероховатости обрабатываемой поверхности можно прикидочно оценить, разделив скорость фрезы на частоту прохождения зубьев, т.е. это расстояние между соседними неровностями. Глубина неровностей зависит от силы фрезерования и жёсткости всей системы, т.е. это перекос фрезы относительно детали.
Значение тока на пусках и реверсах двигателя не превышает 5,25 А, при обработке максимальное значение равно 2 А. Таким образом двигатель перегружается в 1,1 раза на протяжении 0,02 с. В данном режиме обработки двигатель незагружен.
