Реферат: Современные металлорежущие станки обеспечивают исключительно высокую точность обработанных деталей

Система автоматизированного управления должна:

- вести постоянный контроль над технологическим процессом, состоянием технологического оборудования;

- обеспечить возможность управления процессами и оборудованием с помощью средств автоматики;

- обрабатывать показания аналоговых и дискретных датчиков и вести мониторинг технологического процесса с помощью пультов управления;

- производить диагностику и сигнализацию нарушений и аварийных ситуаций с их протоколированием;

Обеспечить возможность дистанционного управления регулирующими исполнительными механизмами;

Так же следует не забывать, что человек (выполняющий главенствующую роль в управлении процессом) подвержен влиянию множества внешних факторов. Поэтому следует также предусмотреть возможность слежения за действиями оператора, наложить ряд ограничений на ввод управляющих воздействий.

- автоматическая линия должна иметь центральный пульт управления для работы на наладочном и автоматическом режиме. Система автоматического управления должна обеспечивать невозможность самопереключения линии с наладочного на автоматический режим.

- все станки и агрегаты автоматической линии должны иметь самостоятельные органы управления для пуска и остановки их. Эти органы управления должны быть расположены так, чтобы обслуживающий персонал мог легко и быстро пользоваться ими.

- взаимная увязка работы узлов на агрегатных станках, получающих движение от гидроприводов, электрических или механических устройств, в автоматической линии должна быть обеспесчена надежной системой электрического управления и блокировкой.

- работа всех станков, работающих в автоматической линии, на автоматическом или наладочном режимах, во избежание аварий должна производиться в установленной технологическим процессом последовательности и иметь исправную систему блокировки для соблюдения этой последовательности.

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Расчет мощности электродвигателей фрезерного станка, их выбор и проверка по условиям пуска

1. Расчет и выбор двигателя главного привода фрезерного станка.

2. Определение параметров фрезы

3. Расчет технологического времени T_М

, мин

Усилие резания – окружное усилие при фрезеровании F_Z,:

F_Z = 9,81 × C_F ×

× × Z × ,Н (1)

F_Z = 9,81 × 88 × × × 12 × ,= 2809 Н

где С_F– силовой коэффициент обработки материала, от. ед. принимается по таблице 1, С_F = 88;

Х_F, Y_F, U_F, q_F - показатели степени принимаются по таблице 1, Х_F = 1,1;

Y_F = 0,8;

U_F = 0,95; q_F = 1,1;

t - глубина резания, мм

S – подача на зуб фрезы принимается по таблице 2, S = 0,1 мм/зуб;

В – ширина фрезерования (фрезы), принимается по таблице 3, В = 50 мм;

z – число зубьев фрезы, принимается по таблице 3, z = 12шт;

Скорость резания V_Z, м/мин

(2)

где С_V – cкоростной коэффициент обработки материала, отн. ед. принимается по таблице 4, С_V= ____;

Х_V, Y_V, m_V, U_V, n_V, q_V - показатели степени принимаются по таблице 4, Х_V = 0,1;

Y_V= 0,4; m_V= 0,2; q_V =; U_V= 0,1; n_V = 0,1

T - стойкость фрезы принимается по таблице 5, T = 180 мин



Мощность резания Р_Z, кВт

(3)



Расчетная мощность на валу главного привода Р_ДР, кВт

(4)

где η_СТ – КПД станка при номинальной нагрузке, отн.ед., η_СТ = 0,75…0,8



Определяем обороты двигателя (частоту вращения вала двигателя):

n_{дв.расч}. = ʋ_б.пер./ρ,об/мин (5)

где: ʋ_б.пер. - наибольшая скорость быстрого перемещения, 2990, мм/мин;

ρ – радиус приведения от рейки стола к двигателю, 1,35 мм/об;

n_{дв.расч}. = 2990/1,35 = 2214,8 об/мин

При выборе двигателя по мощности следует исходить из необходимости его полной загрузки в процессе работы. Кроме этого, необходимо выбирать двигатель таким образом, чтобы максимальная температура изоляции обмоток, не превышала допустимой величины. Это условие является одним из основных для обеспечения надежной работы электропривода в течение всего срока его эксплуатации.

Согласно условия Р_НОМ ≥ Р_ДР выбирается асинхронный двигатель серии АИР80А2

Р_НОМ = 1,5 кВт

КПД = 78,5 %

U_НОМ = 380 В

I_НОМ = 3,46 А

cosφ = 0,84

М_П/М_НОМ = 2,2

М_МАХ/М_НОМ = 2,3

М_МИН/М_НОМ = 2,1

J_Д = 0,0011 кг м²

Для правильного выбора электродвигателей и всего электрооборудования следует учесть следующие условия:

Определение параметры фрезы.

Скорость вращения n:

n = , об/мин (6)

где n – скорость вращения, об/мин;

V_Z – скорость резания, об/мин;

n = = 22,2об/мин

Скорость продольной подачи фрезы V_П, м/мин

V_п = S×z×n×10^-3 м/мин (7)

V_п = 0,7 × 12 × 22,2 × 10^-3 = 0,18 м/мин

Расчет технологического времени;

Технологическое время t_М, мин

t_M = , мин (8)

t_M = = 21,1 мин

Проверка двигателя по условиям пуска:

Максимальный статический момент нагрузки, М_ст, Н

М_ст = ,H (9)

М_ст = = 168 H

Определяем номинальный момент М_н, Н×м

М_н = ,H×м (10)

М_н = = 193 H×м

Условие пуска:

М_н×1,2 ≥ М_ст×0,8 (11)

193 × 1,2 ≥ 168×0,8

232 ≥ 134

Из проверки делаем вывод, что условие выполняется, двигатель проходит по условиям пуска. Окончательно принимаем двигатель серии АИР80А2 У2

2.2. Расчет и построение механической характеристики

Определяем номинальное скольжение:

S_H = (12)

где Sн – номинальное скольжение:

n_o -

S_H = = 0,02

Определяем критическое скольжение.

S_кр = S_H × (λ+ ) (13)

где λ – кратность максимального момента;

S_кр = 0,02 × (2,2+ ) = 0,08

Определяем критический момент.

М_кр = λ × М_н

М_кр = 2,2 × 193 = 424,6Н×м (14)

Рассчитываем механическую характеристику.

Воспользуемся формулой Клосса.

М = H×м (15)

М = = 200 H×м

М₁ = = 414H×м

М₂ = = 293 H×м

М₃ = = 211 H×м

М₄ = = 169 H×м

М₅ = = 133 H×м

М₆ = = 111 H×м

М₇ = = 96 H×м

М₈ = = 84 H×м

М₉ = = 75 H×м

М₁₀ = = 67H×м

Масштаб построения: 150 мм – М_max

X = (16)

X = = 71

X₁ = = 146

X₂ = = 103

X₃ = = 75

X₄ = = 60

X₅ = = 47

X₆ = = 40

X₇ = = 34

X₈ = = 30

X₉ = = 26

X₁₀ = = 24

Полученные данные заносим в таблицу 1 для построения механической характеристики


Таблица 1. Данные для построения механической характеристики

S	0,02	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1
M (H×м)	200	414	293	211	169	133	111	96	84	75	67
X, мм	72	150	106	76	61	48	40	34	30	26	24