Модернизация электрооборудования специального шлифовального станка с числовым программным управлением, страница 3

2 – двигатель подачи электролита;

3 – щетки токоподвода;

4 – двигатель вращения детали;

5 – двигатель поперечной подачи;

6 – деталь;

7 – алмазный инструмент;

8 – двигатель вращения инструмента;

9 – двигатель осевой подачи.

Станок работает следующим образом. После установки детали (6) в патрон включаются двигатели вращения детали (4) и инструмента (8), подачи электролита (2) и осевой подачи (9), а также источник технологического тока (1). После введения инструмента  (7) в деталь (6), двигатель осевой подачи (9) выключается и включается на максимальную скорость двигатель поперечной подачи (5). При врезании инструмента в деталь скорость поперечной подачи устанавливается таким образом, чтобы момент сил резания не превышал заданного значения. При подходе к установленному размеру обработки с целью повышения точности и класса шероховатости поверхности детали напряжение источника технологического тока, и, соответственно, скорость поперечной подачи, понижается. При достижении установленного размера детали  отключаются источник технологического тока, двигатели подачи электролита и вращения детали и инструмента, реверсируется двигатель поперечной подачи и включается в обратном направлении двигатель осевой подачи. В момент установки детали и инструмента в исходное положение двигатели поперечной и осевой подач отключаются,  и производится замена детали, после чего цикл обработки повторяется.

4.Выбор двигателя поперечной подачи

Исходные данные:

Масса стола                                                 m=4200H;

Средний диаметр ходового винта             dср=24мм;

Шаг ходового винта                                   τ =2мм;

Угол подачи ходового винта                     α=1º30´;

Площадь трения направляющих стола     Sтр=12000см2;

Тахограмма цикла работы ходового винта приведена на рис.6. Скорость быстрого подвода и отвода стола n₁=6 об/мин,   средняя скорость обработки  n₂=0,6 об/мин, средняя доводочная скорость n₃=0,06 об/мин.

По данным СТКБ «КОМО»:

коэффициент трения направляющих стола:

βтр,n₁ = 0,5Н/см2; βтр,n₂ = 0,6Н/см2; βтр,n₃ = 0,8Н/см2;

угол трения ходового винта:

φn₁=4º; φn₂=6º30´; φn₂=14º;

коэффициент трения ходового винта:

qn₁=0,8; qn₂=1,2; qn₃=3,2;

Определяем усилие подачи при разных скоростях вращения ходового винта:                         

                          Fn_i = qni  m+βтр.ni Sтр;

Fn₁ = 0,8 +0,5  12000 =9360 (Н);

 Fn₂ = 1,2 +0,6  12000 =12240 (Н);

 Fn₃ = 3,2 +0,8  12000 =23040 (Н);

Определяем соответственно моменты на ходовом винте:

Mх.в.n_i =;

Mх.в.n₁ =

Mх.в.n₂ =

     Mх.в.n₃ =

Определяем эквивалентный момент на валу двигателя:

                           Mg.n_i = ;

Mg.n₁ =  = 0,08(Нм);

Mg.n₂ =  = 0,16(Нм);

Mg.n₃ =  = 0,46(Нм);

Для дальнейшего расчета предварительно выбираем двигатель  4А63А6У3:

Pн=180Вт	ή=0,56	ωн=92,63 рад/сек;
Uн=380В	RЯ= (Ом)	Mн=1,94Нм;
Is=0,78A	LЯ= (Гн)	Jя=0,002Кгм2;
Cosφ=0.62	λ=Mmax/Mн=2,2	λ=Mп/Mн=2,2;

Вал двигателя сочленен с редуктором  3В-63:

Jp=0,0001Кг.м2;    j=158;    ή=0,81;

По требования технологии время переходного процесса при включении двигателя:

tп  ≤ 0,15(сек).

Определяем динамические моменты при изменении режима работы двигателя:

                    Mдин.τ_i = (Jя+ Jр);

                              Mдин.τ₁ = 0,00021× =  0,13(Нм);

                    Mдин.τ₂ = 0,00021× = - 0,14(Нм);

Mдин.τ₃ = 0,00021× = - 0,014(Нм);

Mдин.τ₄ = 0,00021× = - 0,13(Нм);

                   Mдин.τ₅ = 0,00021× = - 0,13(Нм);

Строим нагрузочную диаграмму (рис.7).

Так как время переходного процесса значительно меньше времени на каждую из операций, то при расчете эквивалентного момента динамическими моментами можно пренебречь:

Так как M_экв =0,205(Нм)   1,94 (Нм) = M_н ,то по моменту двигатель выбран верно.

Проверим выбранный двигатель по перегрузочной способности. Условие проверки:

Mmax;

Из нагрузочной диаграммы находим:

Mmax =0,13 Нм;