1. Задание и исходные данные к проекту

1.1 Кинематическая схема продольно-строгального станка

Рис. 2. Кинематическая схема продольно-строгального станка

Исходные данные для расчёта электропривода продольно-строгального станка приведены в табл. 1.

Таблица 1

Исходные данные

Исходные данные	Условные обозначения	Значение
Усилие резания	Fz	30к Н
Скорость прямого хода	Vпр	0,5 м/с
Кратность обратной скорости и рабочей скорости прямого хода	Кобр	2 м/с
Масса стола	mc	3600 кг
Масса детали	mд	6800 кг

Продолжение табл. 1

Исходные данные		Условные обозначения		Значение
Радиус ведущей шестерни		rш		0,25 м
Длина детали		Lд		3,8 м
Путь подхода детали к резцу		Lп		0,2 м
Путь после выхода резца из детали		Lв		0,15 м
Коэффициент трения стола о направляющие		μ		0,07
КПД механической передачи при рабочей нагрузке		ηпN		0,95
КПД механических передач при перемещении стола на холостом ходу		ηпхх		0,5
Отношение пониженной скорости к рабочей скорости	Кпон		0,4

Металлорежущие станки являются весьма распространенной, многочисленной группой машин и орудий, предназначенных для механической обработки изделий из металла при помощи одного или нескольких инструментов. Продольно-строгальные станки применяются в основном для обработки резцами плоских горизонтальных и вертикальных поверхностей у крупных деталей большой длины. На станках можно производить прорезание продольно-прямоугольных канавок различного профиля, Т-образных пазов и множество других операций.

Главное движение – это перемещение стола, за счет которого инструмент производит резание металла и движение подачи, которое обуславливает перемещение инструмента для снятия нового слоя металла.

Основными величинами, характеризующими размеры и технологические возможности различных продольно-строгальных станков, являются: длина строгания, ход стола (1,5 – 12 м), ширина обработки (0,7 – 4 м), наибольшее тяговое усилие (30 – 150 кН).

Процесс обработки изделия на продольно-строгальном станке состоит из последовательно повторяющихся циклов. Каждый из них включает в себя прямой, то есть рабочий ход и обратный, когда стол возвращается в исходное положение и осуществляется подача резцов во время реверса стола с обратного хода на прямой. Нормативная скорость прямого хода, скорость резания определяется твердостью обрабатываемого материала, свойствами режущего инструмента и видом обработки (черновое, чистовое).

Поскольку при строгании резец испытывает ударную нагрузку, то значение максимальных скоростей строгания не превосходит 75 – 120 м/мин. При этом скорость вхождения резца в металл, в сравнении со скоростью резания ограничивается до 40 % и меньше, в зависимости от обрабатываемого материала, чтобы избежать крошки.

Указанные обстоятельства ограничивают производительность и для ее повышения необходимо сократить непроизводительное время движения. Обратный ход осуществляется на повышенной скорости, а пуско-тормозные режимы при реверсе принимают допустимо минимальной продолжительности. Привод должен быть управляемым по скорости, поскольку для различных материалов используются различные оптимальные и максимально допустимые скорости строгания; кроме того, движение характеризуется различными скоростями на разных интервалах времени рабочего цикла, высокой частотой реверсирования с большим пуско-тормозным моментом.

Требования к электроприводу:

1. Обеспечение работы механизма по следующему циклу:

• подход детали к резцу с пониженной скоростью;

• врезание на пониженной скорости;

• разгон до рабочей скорости прямого хода;

• резание на скорости прямого хода;

• замедление до пониженной скорости перед выходом резца;

• выход резца из детали;

• замедление до остановки;

• разгон в обратном направлении до рабочей скорости обратного хода;

• возврат стола на холостом ходу со скоростью обратного хода;

• замедление до остановки (стол возвращается в исходное положение). Пониженную скорость принять 40 % от скорости прямого хода.