Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД токарного станка

Практическая работа №6

Тема: Расчет и выбор ЭП токарного станка.

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД токарного станка.

По окончании практической работы студент должен:

знать:методику расчета и определение расчетной мощности ЭД главного привода для токарного станка, выбор по каталогу ЭД.

уметь:выполнять расчеты и выбирать ЭД по расчетной мощности ЭД.

- Методика расчета

а) Определяется мощность резания и приводного ЭД:

;

;

;

,

где Р_др – мощность двигателя расчетная, кВт;

Р_z – мощность резания, кВт;

F_z – усилие резания, Н;

F_x и F_y – усилие осевое и радиальное, Н;

F_x=(0,2…0,3)*F_x; F_y=(0,3…0,5)*F_z;

v_z – скорость резания, м/мин; Для изделий из углеродистой стали обработка резцами из быстрорежущей стали при v_z = 30…60 м/мин

С_F – силовой коэффициент обработки материала, отн.ед.

С_v – скоростной коэффициент обработки материала, отн.ед

X_F, Y_F, n_F и X_v, Y_v, m_v – силовые и скоростные показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, резца, вида обработки, отн.ед.;

Для стали и чугуна принимаются по [Табл. 4.1.2 и 4.1.3]

t – глубина резания, мм;

Принимается t = 3…30 мм для черновых(обдирочных) работ, t = 0,1…2 мм для чистовых работ.

S – подача на максимальной производительности, мм/об;

Принимается S = 0,4…3мм/об для черновых работ

S = 0,1…0,4 мм/об для чистовых работ

При черновом растачивании S = F (материал; t, мм; размер резца) по [Табл. 4.1.1]

T – стойкость инструмента (резца), мин; Т = 60 мин.

_ст – КПД главного привода при полной нагрузке, отн.ед.

_п – КПД привода подачи, отн.ед.

Принимается _п = 0,1…0,2.

Таблица 4.1.1 – Подача (S, мм/об) при обработке материалов на токарном станке резцами из быстрорежущей стали

Размер резца, мм	Сталь	Чугун
Глубина резания, t, мм
	0,08	---	---	0,12…0,18	---	---
	0,10	0,08	---	0,12…0,2	0,12…0,18	---
	0,1…0,2	0,15	0,1	0,2…0,3	0,15…0,25	0,1…0,18
	0,15…0,3	0,15…025	0,12	0,3…0,4	0,25…0,35	0,12…0,25
	0,25…0,5	0,15…0,4	0,12…0,2	0,4…0,6	0,3…0,5	0,25…0,35
	0,4…0,7	0,2…0,5	0,12…0,3	0,5…0,8	0,4…0,6	0,25…0,45
	---	0,25…0,6	0,15…0,4	---	0,6…0,8	0,3…0,6
40*40	---	0,6…1,0	0,5…0,7	---	0,7…1,2	0,5…0,9
60*60	---	0,9…1,2	0,8…1,0	---	1,0…1,5	0,8…0,12
75*75	---	0,7…1,0	0,5…0,8	---	1,1…1,6	0,9…1,3
Примечания: 1) Р18 – марка быстрорежущей стали. 2) Черновая обработка: при t = 3…30 мм, S = 0,4…3 мм/об Чистовая обработка: при t = 0,1…0,4 мм/об

Таблица 4.1.2 – Скоростные коэффициент и показатели степени при обработке на токарном станке резцами из быстрорежущей стали

Материал изделия	S, мм/об	Коэффициент, показатели степени	T, мин	Дополнительные сведения
Сv	Xv	Yv	mv
Сталь		87,5	0,25	0,33	0,125		Чистовая обработка: при S 0,25мм/об Черновая обработка: При S 0,25 мм/об
0,25		0,60
Чугун серый НВ 190	0,25		0,15	0,30	0,10
0,25		0,40
Чугун ковкий НВ150	0,25		0,20	0,25	0,125
0,25		0,50

Таблица 4.1.3 – Силовые коэффициент и показатели степени при обработке на токарном станке резцами из быстрорежущей стали

Материал изделия	Коэффициент, показатели степени	Дополнительные сведения
CF	XF	YF	nF
Сталь		1,0	0,75
Чугун серый НВ 190
Чугун ковкий НВ 150

Дано:

Вариант – 25 [Таблица 4.1.4]

Материал изделия – чугун ковкий НВ 150

Операция – черновая обработка размер – 40*40 мм (Сталь Р18)

Глубина резания t = 5 мм

Длина обработка L = 850 мм

Требуется:

- Рассчитать и выбрать ЭД главного привода станка

Решение:

а) Определяется расчетная мощность ЭП и выбирается ЭД:

P_z = 1,7*F_z*v_z*10^-5 = 1,7*3777*37,5*10^-5 = 2,41 кВт;

F_z = 9,81*C_F* * * =9,81*100*5^1,0*0,7^0,75*37,5⁰=3777Н;

где Р_др – мощность ЭД расчетная, кВт;

_ст – КПД станка (главное движение) отн.ед.;

F_z – усилие резания, Н;

v_z – скорость резания, м/мин;

Силовые и скоростные коэффициенты, показатели степени принимаются по [Табл. 4.1.3 и 4.1.2] при черновой обработке ковкого чугуна, глубине резания t = 5мм, резцом из быстрорежущей стали Р 18 40*40 мм, подаче S = 0,7 мм/об [Табл. 4.1.1].

S = F(НВ 150, 5мм, 40*40 мм) = 0,7 мм/об (от 0,5 до 0,9 мм/об)

C_F = 100; X_F = 1,0; Y_F = 0,75; n = 0

C_v = 75; X_v = 0,2; Y_v = 0,5; m_v = 0,125; T = 60 мин

Т – стойкость инструмента, мин.

Согласно условия Р_д Р_др по [Таблице Д.1] выбирается АД для токарного станка:

т.АИР100S2У3

Р_ном = 4 кВт;

КПД = 87%;

cos = 0,88;

S_ном = 5%;

J = 0,0059 кг*м²;

К_п = 2;

К_max = 2,2;

K_min = 1,6;

Уровень шума – 68дБ

m = 21,6 кг

- определяются скорость подачи (v_п, м/мин) и технологическое время

Таблица 4.1.4 – Вариант индивидуальных заданий. «Токарные станки»

Вариант	Материал изделия	Операция	Размер инструмента, мм	t, мм	L, мм	Потери При Рz	Дополнительные сведения
	сталь	черновая обработка				0,6*Рz.ном	t – глубина резания L – длина обработки
	чугун НВ 190				0,7*Рz.ном
	чугун НВ 150				0,8*Рz.ном
	сталь				0,9*Рz.ном
	чугун НВ 190	40*40			0,5*Рz.ном
	чугун НВ 150	чистовая обработка				0,5*Рz.ном
	сталь				0,6*Рz.ном
	чугун НВ 190				0,7*Рz.ном
	чугун НВ 150				0,8*Рz.ном
	сталь				0,9*Рz.ном
	чугун НВ 190	черновая обработка	40*40			0,9*Рz.ном
	чугун НВ 150	60*60			0,8*Рz.ном
	сталь	40*40			0,7*Рz.ном
	чугун НВ 190	75*75			0,6*Рz.ном
	чугун НВ 150				0,5*Рz.ном
	сталь	чистовая обработка				0,5*Рz.ном
	чугун НВ 190				0,6*Рz.ном
	чугун НВ 150				0,7*Рz.ном
	сталь				0,8*Рz.ном
	чугун НВ 190				0,9*Рz.ном
	чугун НВ 150	черновая обработка	40*40			0,9*Рz.ном
	сталь	60*60			0,8*Рz.ном
	сталь	75*75			0,7*Рz.ном
	чугун НВ 190				0,6*Рz.ном
	чугун НВ 150	40*40			0,5*Рz.ном