Назначениеитехническаяхарактеристика станка
Введение
В данном курсовом проекте произведены необходимые расчёты для металлорежущих станков, целью которых является правильный выбор приводных электродвигателей, аппаратов управления, защиты и питающих проводов.
Основным требованием при выборе электродвигателей является его соответствие условиям технологического процесса станка. Задача выбора состоит в поисках такого двигателя, который будет обеспечивать заданный технологический цикл, иметь конструкцию, соответствующую условиям эксплуатации и компоновки со станком, а его нагрев при этом не должен превышать допустимые значения.
Выбор двигателей недостаточной мощности может привести к нарушению заданного технологического цикла станка. Происходящие при этом его повышенный нагрев и ускоренное старение изоляции определяют преждевременный выход самого двигателя из строя, остановку станка и соответствующие экономические потери.
Недопустимым является также использование двигателей завышенной мощности, так как увеличивается стоимость механизмов, работа с низким КПД и cos φ. Таким образом, обоснованный выбор электродвигателя определяет технико-экономические показатели работы станков.
Станки токарной группы составляют значительную долю станочного парка. Она включает в себя девять типов станков, различающихся по назначению, компоновке, степени автоматизации и другим признакам. Токарные станки предназначены главным образом для обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и обработки торцовых поверхностей деталей типа тел и вращения с помощью разнообразных резцов, сверл, зенкеров, разверток, метчиков и плашек.
Применение в станках дополнительных специальных устройств (для шлифования, фрезерования, сверления радиальных и торцовых отверстий и других видов обработки) значительно расширяет технологические возможности оборудования. В зависимости от расположения шпинделя, несущего приспособление для установки заготовки, токарные станки подразделяют на горизонтальные и вертикальные.
Основными параметрами токарных станков являются наибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над станиной, и наибольшее расстояние между центрами. Важным размером станка является также наибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над поперечными салазками суппорта.
Токарные станки отечественного производства имеют цифровое обозначение моделей. Первая цифра 1 в обозначении модели показывает, что станок относится к токарной группе. Вторая цифра указывает на типы станков в группе: 1 — одношпиндельные автоматы и полуавтоматы; 2 — многошпиндельные автоматы и полуавтоматы; 3 — револьверные станки; 5 — карусельные станки и т.д. Две последние цифры определяют важнейшие технические параметры станка: высоту центров над станиной для токарно-винторезного, наибольший диаметр обрабатываемого прутка для токарно-револьверного и т.д. Наличие буквы после второй цифры указывает на модернизацию станка, т. е. на обновление конструкции.
Буква (Н, П, В, А, С) в конце цифрового обозначения модели означает точность станка.[1, с.133]
Технологическая часть
Требования к электроприводу и автоматике
Одним из важнейших вопросов электрооборудования металлорежущих станков является выбор типа электропривода для основных движений. На этот выбор оказывает влияние ряд факторов:
1. диапазон и плавность регулирования скорости рабочего механизма:
2. характер нагрузки привода;
3. частота включений привода;
4. соотношение периодов машинного и вспомогательного времени работы станка;
5. энергетические показатели работы привода - КПД и cosφ;
6. надежность привода, простота его обслуживания и наладки.
Выбор системы электропривода
Выбор элементов системы электропривода
Выбор реле управления
Реле управления принимают для дистанционного и автоматического управления контакторами, пускателями, электромагнитами. Это аппарат, предназначенный для передачи команд из одной электрической цепи в другую.
Выбор реле управления производится по следующим условиям:
1. роду тока и виду коммутируемой нагрузки;
2. частоте коммутаций;
3. току и напряжению контактов
4. числу и роду контактов;
5. числу и роду катушек, роду тока катушек;
6. напряжению (току) катушек;
7. способу присоединения внешних проводок;
8. конструктивному исполнению по способу монтажа и степени защиту;
9. механической и коммутационной износостойкости.
Реле времени предназначены для создания выдержки времени при передаче электрических сигналов в системах электропривода.
Для реле времени необходимо дополнительно учитывать выдержку времени и направление ее действия, число контактов с выдержкой времени.
Ток контактов реле принимают для наиболее тяжелого режима работы - при разрыве тока индукционной нагрузки.
Произведем выбор реле управления. Определяем ток контакторов реле I, А, по наиболее загруженному контакту
(4.2)
где Sном– номинальная мощность цепи, коммутируемой контактом, В∙А;
Uном - номинальное напряжение цепи управления, В.
(4.2)
Требуемое число контактов зам/разм - 4/4. Катушка переменного тока на напряжение 110В. Так как реле управления устанавливается в шкафу управления, то принимаем к установке реле в открытом исполнении, со степенью защиты от воздействия окружающей среды IPOO.
Принимаем к установке реле типа ПЭ-23[5,c 203] с Uном= 110В, которое имеет следующие данные:
1. род тока нагрузки ~ (переменный);
2. ток контактов, А 4А;
3. напряжение контактов, В 110В;
4. число контактов зам/разм. 4/4;
5. род тока катушки ~ (переменный);
6. напряжение контактов, В 110;
7. номинальная мощность катушки, ВА130.
Аналогично выбираем реле времени.
Принимаем к установке реле времени типа ЭВ-200[6,203].
1. род тока нагрузки ~ (переменный);
2. ток контактов, А 3А;
3. напряжение контактов, В 110В;
4. число контактов зам/разм. 0/1;
5. род тока катушки ~ (переменный);
6. напряжение контактов, В 110;
7. номинальная мощность катушки, ВА 130.
Выбор командоаппаратов
Кнопки управления предназначены для дистанционного управления контакторами, пускателями, реле и другими электрическими аппаратами постоянного и переменного тока.
Кнопки управления выбирают по условиям:
1) току и напряжению контактов;
2) числу и роду контактов;
3) конструктивному исполнению, цвету и виду толкателя.
Произведём расчёт и выбор кнопки SB1, которая осуществляет коммутацию катушки реле КМ1 при напряжении 110В. Кнопка имеет один замыкающий контакт.
Находим ток контактов кнопки SB1при Uном=110В, Sном =130 кВА.
(4.3)
=1,23 А
Принимаем к установке командоаппарат типа КУ-120, с цилиндрическим толкателем чёрного цвета, 1 замыкающим и 1 размыкающим контактами[5,c.211]. Конструктивное исполнение по степени защиты от воздействия окружающей среды IP54 после установки на пульте управления. Результаты заносим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 – Данные выбранных командоаппаратов
| Тип | Ток контактов, А | Uном, В | Кол-во конт. | Толкатель | Цвет | Защ. |
| КУ-120 | треб.1,18 выбр.4 | 1/1 | цилиндр. | чёрный | IР54 |
Выбор аппаратов защиты
4.4.1 В электроприводах принимают следующие виды защит:
1. защиту при коротких замыканиях в силовых цепях и при недопустимо больших бросках тока двигателя;
2. защиту двигателя от перегрева, от самозапуска, от обрыва цепи обмотки возбуждения, от перенапряжения, от затянувшегося пуска синхронных двигателей и выпадения из синхронизма;
3. защиту цепей управления при коротких замыканиях.
Введение
В данном курсовом проекте произведены необходимые расчёты для металлорежущих станков, целью которых является правильный выбор приводных электродвигателей, аппаратов управления, защиты и питающих проводов.
Основным требованием при выборе электродвигателей является его соответствие условиям технологического процесса станка. Задача выбора состоит в поисках такого двигателя, который будет обеспечивать заданный технологический цикл, иметь конструкцию, соответствующую условиям эксплуатации и компоновки со станком, а его нагрев при этом не должен превышать допустимые значения.
Выбор двигателей недостаточной мощности может привести к нарушению заданного технологического цикла станка. Происходящие при этом его повышенный нагрев и ускоренное старение изоляции определяют преждевременный выход самого двигателя из строя, остановку станка и соответствующие экономические потери.
Недопустимым является также использование двигателей завышенной мощности, так как увеличивается стоимость механизмов, работа с низким КПД и cos φ. Таким образом, обоснованный выбор электродвигателя определяет технико-экономические показатели работы станков.
Станки токарной группы составляют значительную долю станочного парка. Она включает в себя девять типов станков, различающихся по назначению, компоновке, степени автоматизации и другим признакам. Токарные станки предназначены главным образом для обработки наружных и внутренних цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, нарезания резьбы и обработки торцовых поверхностей деталей типа тел и вращения с помощью разнообразных резцов, сверл, зенкеров, разверток, метчиков и плашек.
Применение в станках дополнительных специальных устройств (для шлифования, фрезерования, сверления радиальных и торцовых отверстий и других видов обработки) значительно расширяет технологические возможности оборудования. В зависимости от расположения шпинделя, несущего приспособление для установки заготовки, токарные станки подразделяют на горизонтальные и вертикальные.
Основными параметрами токарных станков являются наибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над станиной, и наибольшее расстояние между центрами. Важным размером станка является также наибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над поперечными салазками суппорта.
Токарные станки отечественного производства имеют цифровое обозначение моделей. Первая цифра 1 в обозначении модели показывает, что станок относится к токарной группе. Вторая цифра указывает на типы станков в группе: 1 — одношпиндельные автоматы и полуавтоматы; 2 — многошпиндельные автоматы и полуавтоматы; 3 — револьверные станки; 5 — карусельные станки и т.д. Две последние цифры определяют важнейшие технические параметры станка: высоту центров над станиной для токарно-винторезного, наибольший диаметр обрабатываемого прутка для токарно-револьверного и т.д. Наличие буквы после второй цифры указывает на модернизацию станка, т. е. на обновление конструкции.
Буква (Н, П, В, А, С) в конце цифрового обозначения модели означает точность станка.[1, с.133]
Технологическая часть
Назначениеитехническаяхарактеристика станка
Станки токарной группы относятся к наиболее распространённым металлорежущим станкам и широко применяются на промышленных предприятиях, в ремонтных мастерских. В эту группу входят:универсальные токарные итокарно-винторезные, револьверные, токарно-лобовые, карусельные, копировальные, токарные автоматы и полуавтоматы.
На токарных станках производится обработка наружных, внутренних и торцевых поверхностей тел вращения цилиндрической, конической и фасонной формы, а также прорезка канавок, нарезка наружной и внутренней резьбы. Режущими инструментами на токарных станках служат в основном резцы, но применяются также и свёрла, развёртки, метчики, плашки.
Характерной особенностью станков токарной группы является осуществление главного движения за счёт вращения обрабатываемой детали. Подача режущего инструмента производится путём поступательного перемещения суппорта.
Наибольшее применение получили универсальные токарно-винторезные станки, на которых выполняются всевозможные токарные работы. В электромашиностроении на токарных станках производится обточка валов, подшипниковых щитов и других деталей электрических машин.
Процесс обработки деталей на токарных станках происходит при определённых значениях величин, характеризующих режим резания. К ним относятся: глубина резания - t, подача - S (перемещение резца на один оборот шпинделя), скорость резания - V, т.е. линейная скорость, с которой перемещается снимаемый слой металла (стружка) относительно резца.
Назначенная скорость резания зависит от свойств обрабатываемого материала, материала резца, вида обработки, условий охлаждения резца и детали.
На рисунке 1.1 представлена схема токарной обработки, где
1 – деталь;
2 – резец;
3 – шпиндель станка;
4 – главное движение;
5 – движение подачи
Рисунок1.1 – Схема токарной обработки
Токарно-винторезный станок модели IК62Бимеет следующие технические данные:
1) наибольший диаметр изделия, установленного над станиной, 400 мм;
2) наибольший диаметр обрабатываемого прутка 45 мм;
3) расстояние между центрами 1000 мм;
4) число ступеней частоты вращения шпинделя 23 (от 12,5 до 2000 об/мин.).
Требования к электроприводу и автоматике
Одним из важнейших вопросов электрооборудования металлорежущих станков является выбор типа электропривода для основных движений. На этот выбор оказывает влияние ряд факторов:
1. диапазон и плавность регулирования скорости рабочего механизма:
2. характер нагрузки привода;
3. частота включений привода;
4. соотношение периодов машинного и вспомогательного времени работы станка;
5. энергетические показатели работы привода - КПД и cosφ;
6. надежность привода, простота его обслуживания и наладки.