Расчет однодиапазонного привода

1. Рассчитываем передаточное отношение i = = = 2,16.

Такая редукция может быть достигнута ременной передачей между двигателем и шпинделем.

2. Номинальная частота привода n_ном.пр = 694,4 об/мин, 3. Расчет предельной глубины резания выполняем в MS Excel по формуле t_пр = . На частотах, меньших номинальной, выделенных в таблице 5 желтым цветом, Р_{шп =} , t_пр = на частотах, больших номинальной, выделенных бирюзовым,
t_пр = ,

где для обработки стали 40Х с твердостью НВ180 произведение коэффициентов k₁k₂ = 0,061; m = 0,85; y = 0,75; v - скорость резания м/мин; s – подача; мм/об; D – диаметр обработки, мм; n – частота вращения, об/мин, η = 0,9.

Таблица 4 - Зависимость частоты вращения от скорости резания при диаметрах обработки от 31,5 до 1600 мм

Скорость резания, м/мин

D, мм     31,5

частота вращения шпинделя, об/мин

31,5

Желтым цветом выделены частоты, меньшие номинальной частоты привода 694,4 об/мин, а бирюзовым - большие. В трех нижних правых ячейках расчет не произведен, так как частоты в них превышают 2500 об/мин, максимальные для данного станка.

Глубина резания рассчитана в таблице 5при обработке с подачей 1мм/об конструкционной легированной стали с твердостью НВ180. КПД привода примем равным 0,9.

Таблица 5 - Расчет предельной глубины резания однодиапазонного привода, мм

Скорость резания м/мин
D, мм
			глубина резания, мм
	0,5	0,5	0,5	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6	0,7	0,7	0,7	0,7	0,8
	0,6	0,7	0,7	0,7	0,7	0,8	0,8	0,8	0,8	0,9	0,9	0,9	1,0
	0,8	0,8	0,9	0,9	0,9	0,9	1,0	1,0	1,0	1,1	1,1	1,2	1,2
	1,0	1,0	1,1	1,1	1,2	1,2	1,2	1,3	1,3	1,4	1,4	1,5	1,5
	1,3	1,3	1,4	1,4	1,5	1,5	1,6	1,6	1,7	1,7	1,8	1,9	1,9
	1,6	1,6	1,7	1,8	1,8	1,9	2,0	2,0	2,1	2,2	2,2	2,3	2,4
	2,0	2,1	2,1	2,2	2,3	2,4	2,4	2,5	2,6	2,7	2,8	2,9	3,3
	2,5	2,6	2,7	2,8	2,9	3,0	3,1	3,2	3,4	3,5	3,6	4,1	3,3
	3,2	3,3	3,4	3,5	3,7	3,8	3,9	4,1	4,2	4,3	4,9	4,1	3,3
	4,0	4,1	4,3	4,4	4,6	4,7	4,9	5,1	5,2	5,9	4,9	4,1	3,3
	5,1	5,2	5,4	5,6	5,8	6,0	6,2	6,4	7,3	5,9	4,9	4,1	3,3
	6,4	6,6	6,8	7,1	7,3	7,6	7,8	8,8	7,3	5,9	4,9	4,1
	8,0	8,2	8,5	8,8	9,1	9,4	9,8	8,8	7,3	5,9	4,9

4. Вычертить график силовой характеристики привода по типу рис.3. У привода исключен участок падения мощности.

5. Вычертить график зависимости предельной глубины резания от скорости резания для обработки заготовки диаметром 80 мм.

4.2 Расчет двухдиапазонного привода:

Пункты, относящиеся к высшему диапазону, являются общими с расчетом однодиапазонного привода.

6. Приравниваем n_{ном пр2} = 694,4 об/мин к максимальной частоте вращения шпинделя на низшем диапазоне n_{max пр1}.

7. Рассчитаем редукцию низшего диапазона i_н отношением n_1-s1 двигателя к n_{ном пр2} = n_{max пр1}. i_н = 7,78.

8. Рассчитаем номинальную частоту вращения низшего диапазона вращения шпинделя n_{ном пр1}, разделив n_{ном дв} на редукцию низшего диапазона i_н. n_{ном пр1} = = =192,8 об/мин.

Таблица 6 - Зависимость частоты вращения от скорости резания при диаметрах обработки от 31,5 до 630 мм

Скорость резания, м/мин

31,5

D, мм

частота вращения шпинделя, об/мин

31,5

В таблице 7 бирюзовым цветом выделены частоты вращения, большие номинальной 192,8 об/мин. Ячейки с частотой вращения, большей для низшего диапазона предельной 694,4 об/мин, из расчета исключены

В ячейках желтого цвета, где числа черного цвета, предельная глубина резания рассчитывается по формуле t_пр = мм.

В ячейках, в которых цифры выкрашены бирюзовым цветом, предельная глубина резания, рассчитывается по формуле t_пр = мм.

КПД привода принят равным 0,9.

Таблица 7 – Расчет предельной глубины резания низшего диапазона

Скорость резания, м/мин
D, мм
				глубина резания, мм
	1,8	1,9	1,9	2,0	2,1	2,2	2,2	2,3	2,4	2,5	2,6	2,7	3,3
	2,3	2,4	2,5	2,5	2,6	2,7	2,8	2,9	3,0	3,1	3,2	4,1	3,3
	2,9	3,0	3,1	3,2	3,3	3,4	3,5	3,6	3,8	3,9	4,9	4,1	3,3
	3,6	3,8	3,9	4,0	4,2	4,3	4,5	4,6	4,8	5,9	4,9	4,1	3,3
	4,6	4,7	4,9	5,1	5,3	5,4	5,6	5,8	7,3	5,9	4,9	4,1	3,3
	5,7	5,9	6,1	6,4	6,6	6,8	7,0	8,8	7,3	5,9	4,9	4,1	3,3
	7,2	7,4	7,7	7,9	8,2	8,5	10,7	8,8	7,3	5,9	4,9	4,1
	9,2	9,5	9,8	10,2	10,5	13,1	10,7	8,8	7,3	5,9	4,9
	11,4	11,8	12,3	12,7	15,9	13,1	10,7	8,8	7,3	5,9
	14,3	14,8	15,4	19,2	15,9	13,1	10,7	8,8	7,3
	18,2	18,8	23,3	19,2	15,9	13,1	10,7	8,8
	22,9	28,7	23,3	19,2	15,9	13,1	10,7
	34,7	28,7	23,3	19,2	15,9	13,1

9. Вычертить график силовой характеристики обоих диапазонов двухдиапазонного привода по типу рис.7.

10. Вычертить графики зависимости предельной глубины резания от скорости резания для обработки заготовки диаметром 80 мм и 160 мм. Каждый график состоит из двух участков:

– левого, на котором с увеличением частоты вращения шпинделя предельная глубина резания растет,

– правого, на котором с увеличением частоты вращения шпинделя предельная глубина резания падает.

На участке стыковки графиков необходимо выполнить экстраполяцию для каждого из участков графика и определить значение предельной глубины резания.

11. Сравнить полученное значение предельной глубины резания при точении диаметра 160 мм с допуском 10,5 мм из таблицы 2.

Выводы

За счет придания приводу низшего диапазона вращения его силовые характеристики, выраженные предельной глубиной резания выросли в несколько раз. Указать численные значения для одинаковых диаметров обработки и частот вращения щпинделя.

В таблице 8 приведены варианты заданий. Двигатели фирмы Siemens из таблицы 3.

Таблица 8 – варианты заданий

Номер варианта
двигатель	133NF	137ND	135NF	137NF	137NF	163ND	163NF	167NF	163NG	167ND
Номер варианта
двигатель	167NF	163NG	167NG	184NE	184NF	186ND	184NL	186NE	224NC	224ND

Содержание

Указания по оформлению и выполнению контрольной работы……………3

Теоретическая часть……………………………………………………………3

1. Характеристики приводов от нерегулируемых и регулируемых асинхронных двигателей………………………………………………………3

2. Связь характеристик привода и нагрузок на шпиндель станка……..........6

3. Проектирование двухдиапазонных и однодиапазонных приводов………8

4. Пример выполнения задания контрольной работы……………………….11

4.1 Расчет однодиапазонного привода:……………………………………….11

4.2 Расчет однодиапазонного привода:……………………………………….13

5. Выводы……………………………………………………………………….15

Учебное издание

О.А. Терехова, Р.Б. Марголит

Металлорежущие станки. Методические указания по контрольной работе «для студентов заочной формы обучения инженерно-технических специальностей и направлений бакалавриата.

Аудиторная контрольная работа

ПД №6-0011 от 13. 98. 2000. Подписано к печати

Формат 60х84 1/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Уч. –изд. л. 0,75

Тираж 50 экз. Заказ № Печать договорная

Рязанский институт (филиал) Московского государственного открытого университета имени В.С. Черномырдина

390046, г. Рязань, ул. Право-Лыбедская, д. 26/83