Кинематический расчет привода станка

 

При наружном продольном и поперечном точении  скорость резания определяется следующим образом:

    

При нарезании  резьбы резцами из твердого сплава:

    

Тангенциальная составляющая сил резания при точении определяется следующим образом:

    

При нарезании резьбы:

    

 

Так как  при точении тангенциальная составляющая силы больше для нее рассчитывают эффективную мощность:

    

Результаты  расчетов сводим в табл. 2.

    Таблица 2

 

Рассчитаем  мощность электродвигателя.

Для расчета  ориентировочно примем КПД равный 0,8:

    

По справочнику  выбираем асинхронный электродвигатель 4А132М2У3, n=3000 мин^-1, N=11 кВт.

Выбираем  максимальную и минимальную скорости резания:

      V_max=530 м/мин;

      V_min=12 м/мин;

Определяем  максимальную и минимальную частоту  вращения шпинделя:

      

    

Из конструктивных соображений примем: n_max=3150 мин^-1, n_min=50 мин^-1.

 После определения предельных частот вращения шпинделя определяем диапазон регулирования:

      

     Внутри диапазона при ступенчатом регулировании частоты вращения шпинделя могут располагаться по различным зависимостям, представляющим числовые ряды. В станкостроении приняты ряды, построенные по закону геометрической прогрессии.

   Определяем значение знаменателя ряда

      

 
 

      _{*******************************************}

      Величины  частот вращения выбирают из нормализованных  рядов для конкретных значений, которые  приведены в нормали станкостроения Н11-1:

50 –  63 – 80 – 100 – 160 – 200 – 250 –  345 – 400 – 500 – 630 – 800 – 1000 – 1250 – 1600 – 2000 – 2500 – 3150.

    На основании выбранного структурного варианта привода и ряда частот вращения шпинделя вычерчиваем в логарифмической шкале структурную сетку (Рис. 1), график частот оборотов (Рис. 2) и кинематическую схему привода (Рис. 3)

Результатом построения графика частот вращения шпинделя является

возможность определения передаточных отношений  всех элементов, составляющих привод главного движения.

  Принимаем  передаточное отношение:

      i₁=1

      i₂=1.26

      i₃=1.58

      i₄=2

      i₅=4

      По  передаточным отношениям определяем числа  зубьев зубчатых колес. Числа зубьев зубчатых колес определяются по нормали Н11-1, используя специальные таблицы, где при заданном передаточном отношении в столбце с выбранной суммой зубьев Sz указывается меньшее колесо.

                                     Р₁=3                 Р₂=3                 Р₃=2                                             

                                        Х₁=1                Х₂=3                Х₃=9        

      

        
 
 
 

      Рис.1 Структурная сетка  привода главного движения станка 

      

      Рис.2 График частот вращения шпинделя 

   Сопряженное колесо находится как разность Sz-z₁=z₂. Для некорригированных зубчатых колес одной групповой передачи элементарной двухваловой коробки Sz=const в зависимости от количества передач в группе.

Принимаем для первой групповой передачи Sz=120

      При i₁=1 z₁=60 z₂=60;

      При i₂=1,26 z₃=53; z₄=67;

      При i₃=1,58 z₅=46; z₆=74;

Принимаем для второй групповой передачи Sz=120

      При i₄=2 z₇=80; z₈=40;

      При i₅=4 z₉=24; z₁₀=96 

      

 

      Рис.3 Кинематическая схема  привода главного движения станка