4 Пример расчета мощности двигателя главного привода фрезерного станка

t

B

L

Рисунок 4 - Эскиз обработки

На станке производят торцовое фрезерование стальной заготовки.

Определяем скорость резания v_z, м·мин^-1 [1, с.282]

, (4.1)

где – коэффициент, определяемый по таблице 39 [1, с.286];

D – диаметр фрезы, мм;

Т – период стойкости, мин;

t – глубина резания, мм;

– подача на зуб, мм/зуб;

В – ширина фрезерование поверхности, мм;

z – число зубьев;

– коэффициенты, определяемые по таблице 39 [1, с.286];

– поправочный коэффициент [1, с.282].

При =700, =0,17, =0,33, =0,38, =0,28, =0,08, =0,1, D=200мм, Т=240мин, t=6 мм, =0,14 мм/зуб, В=150 мм, z=12, =0.3

м·мин^-1

Определяем частоту вращения шпинделя , мин^-1, соответствующую найденной скорости резания по (1.2) при v_z=37 м·мин^-1, D=200 мм

мин^-1

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения мин^-1 [2, с.422].

Определяем действительную скорость резания v_zд, м·мин^-1, по (1.3) при D=200 мм, мин^-1

м·мин^-1

Определяем главную составляющую силы резания , Н [1, с.282]

, (4.2)

где – коэффициент, определяемый по таблице 41 [1, с. 291];

– показатели степеней, определяемые по таблице 41 [1, с 291];

t – глубина резания, мм;

– подача на зуб, мм/зуб;

В – ширина фрезерования поверхности, мм;

z – число зубьев;

D – диаметр фрезы, мм;

n_д – частота вращения шпинделя, мин^-1;

К_р– поправочный коэффициент.

При =101, =0,88, =0,75, =1,0, =0,87, =0, t=6мм, =0,14мм/зуб, В=150 мм, z=12, D=200 мм, n_l=63 мин^-1

Н

Определяем основное время , мин [2, с.230]

, (4.3)

где L – длина обрабатываемой детали, мм;

– подача на зуб, мм/зуб;

z – число зубьев;

– действительна частота вращения шпинделя, мин^-1;

i – число проходов.

При L=450 мм, =0,14 мм/зуб, z=12, =63 мин^-1

мин

Определяем мощность, затрачиваемую на резание Р_z, кВт [1, с. 290]

, (4.4)

где – главная составляющая силы резания, Н;

v_z.д – действительная скорость резания, м·мин^-1.

При =17036 Н, =40 м·мин^-1

кВт

Определяем мощность двигателя Р_дв, кВт, по (1.6) при Р_z= 11,4кВт, = 0,82

кВт

По кинематической схеме станка расчетная частота вращения двигателя составляет n_{дв.расч}≈1450 мин^-1.

Т.к. длительность операции превышает 10мин, то исходя из расчётной мощности выбираем двигатель типа 5А160S4, напряжением 380В, 50Гц, мощностью 15кВт, степени защиты IP54, с классом нагревостойкости изоляции “F” (таблица 22.2 [3, с.37]). Данные заносим в таблицу 5.

Таблица 5 – Данные выбранного электродвигателя

Тип двигателя	P, кВт	n, мин-1	, %	cos φ	Iном, A	Mном, Н·м	kп	А	λ	J,
5А160S4	15,0	1450	89,5	0,86	29,6	99	2,2	6,1	2,6	0,075

Найдём максимальный момент нагрузки М_макс, Н∙м, по (1.14) при Р_z=11,4кВт, n_ном=1450 мин^-1, η_ст=0,82

Проверим выбранный двигатель по перегрузочной способности по (1.15) при λ = 2,6, М_ном = 99 Н∙м

0,8·2,6·99=205,9>91,56 Н·м

Выбранный двигатель удовлетворяет данному условию и проходит по перегрузочной способности.