ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 91
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Введение
Станки токарной группы относятся к наиболее распространенным металлорежущим станкам и широко применяются на промышленных предприятиях, в ремонтных мастерских и т. п. В эту группу входят: универсальные токарные и токарно-винторезные, револьверные, токарно-лобовые, карусельные, токарно-копировальные станки, токарные автоматы и полуавтоматы.
Режущими инструментами на токарных станках служат в основном резцы, сверла, развертки, метчики, плашки.
Характерной особенностью станков токарной группы является осуществление главного движения за счет вращения обрабатываемой детали. Подача режущего инструмента производится путем поступательного перемещения суппортов. Основные возможные направления модернизации электрооборудования станка:
использование комплектных электроприводов;
использование бесконтактных блоков управления;
использование современных конструкций двигателей и
оборудования.
В данном дипломном проекте будет производиться модернизация электрооборудования и автоматики токарно-револьверного станка, модели 1Н318Р, относящийся к первой группе металлорежущих станков.
1. Технологическая часть
.1 Назначение и технические данные станка
Токарно-револьверные станки модели 1Н318Р являются универсальными станками общего назначения и предназначены для лёгких работ в условиях серийного и мелкосерийного производства при обработке деталей из прутка диаметром больше 18 мм, либо штучных заготовок, закреплённых в нормальном трёхкулачковом патроне диаметром 100мм. При этом вылет заготовки от кулачков патрона рекомендуется не более 40 мм.
На стонка можно производить следующие операции: растачивание, сверление, зенкерование, развёртывание, нарезку резьбы плашками, метчиками и по копиру, а также другие операции.
Особенностью токарно-револьверного станка модели 1Н318Р является автоматическое переключение чисел оборотов шпинделя и величин подачи револьверного и поперечного суппортов при повороте револьверной головки с одной рабочей позиции на другую при возможности дублированного ручного переключения без останова станка, что удобно для подбора режимов, наладке и при обработке мелких партий деталей.
Основные технические данные станка заносим в таблицу 1.
Таблица 1
| Наименование параметра | Технические данные |
| Мощность электродвигателя ДГП, кВт | 2,6/3,0 |
| Мощность электродвигателя ДЗ, кВт | 0,12 |
| Мощность двигателя электронасоса ДО, кВт | 0,6 |
| Наименование параметра | Технические данные |
| Число оборотов электродвигателя ДГП, мин-1 | 1420 |
| Число оборотов электродвигателя ДЗ, мин-1 | 1350 |
| Число оборотов электронасоса ДО, мин-1 | 2800 |
| Тип электронасоса | ПА - 22 |
| Длина станка, мм | 2900 |
| Ширина станка, мм | 835 |
| Высота станка, мм | 1555 |
| Вес станка, кг | 966 |
| Наибольший размер круглого прутка, зажимаемого в цанге, мм | 18 |
| Наибольший размер шестигранного прутка, зажимаемого в цанге, мм | 16 |
| Наибольший размер квадратного прутка, зажимаемого в цанге, мм | 12 |
| Наибольший диаметр резьбы метрической с крупным шагом, нарезаемой плашками, мм | М12 |
| Наибольший диаметр резьбы метрической с крупным шагом, нарезаемой метчиками, мм | М10 |
| Наибольший диаметр резьбы метрической с мелким шагом, нарезаемой плашками и метчиками, мм | М16·1,5 |
| Наибольшая длина резьб, нарезаемых с помощью накидного устройства, мм | 40 |
| Наименование параметра | Технические данные |
| Наибольшая длина обработки прутка, мм | 100 |
| Наибольшая длина заправляемого прутка, мм | 2200 |
| Автоматическая перестановка упоров при повороте револьверной головки | есть |
| Продольное перемещение суппорта за один поворот штурвала, мм | 125,6 |
| Цена одного деления лимба продольного перемещения, мм | 1 |
1.2 Устройство и взаимодействие узлов
При включении автоматического выключателя АВ подаётся питание на цепь управления станка. Далее при нажатии кнопки 2КУ «Пуск» включается магнитный пускатель электронасоса МПО, который становится на самопитание с помощью контактов 38-1 и своими главными контактами Л17-Л19, Л12-Л20, Л18-Л24 подаёт напряжение на двигатель электронасоса ДО. Одновременно подготавливается цепь управления двигателем главного привода (трансформатор 2ТП) и цепь питания электромагнитных муфт (трансформатор 1ТП через контакты МПО 35-37).
При положении переключателя ПВСР 45о влево (прямое вращение) по цепи 1-18 подготавливается включение магнитных пускателей МПВ, МП1, МП2.
В зависимости от положения ручного переключателя чисел оборотов ПС (при режиме ручного переключения-цепи 1-13-7-8) или работы конечного выключателя командоаппарата КВ1 (при режиме автоматического переключения - цепи 1-13-14-8 и 1-13-14-15) включаются магнитные пускатели МПВ и МП1, либо магнитный пускатель МП2, которые своими главными контактами подключают двигатель главного привода ДГП в направлении прямого вращения.
При включении магнитного пускателя МПВ его контакты 8-9 включают пускатель МП1, при этом оба пускателя своими контактами Л25-С4, Л12-С5, Л26-С6, С1-С2, С2-С3 соединяют обмотки статора двигателя ДГП по схеме двойной звезды. Двигатель получает высшее число оборотов(2800 об/мин) при прямом направлении вращения.
При включении магнитного пускателя МП2 замыкаются его главные контакты Л21-С1, Л12-С2, Л23-С3, соединяя обмотки статора двигателя ДГП по схеме треугольника.
Двигатель получает низшее число оборотов(1420 об/мин) при прямом направлении вращения.
При среднем положении переключателя ПВСР («Стоп и тормоз») цепи магнитных пускателей МПВ, МП1, МП2, МПН разорваны, и силовая цепь двигателя ДГП обесточена. Контакты переключателя ПВСР 21-26 и 21-27, находящиеся в цепи элекромагнитных муфт редуктора, включаются одновременно 2 муфты 1МС и 2МС. При этом в редукторе образуется «замок» шестерен и происходит торможение привода и вала двигателя ДГП.
При положении переключателя ПВСР 45о вправо (реверс шпинделя) цепи пускателей МП1, МП2 обесточены, пускатель МПН включается по цепи 1-12. При этом он контактами 12-9 подключает магнитный пускатель МП1, оба пускателя своими главными контактами по цепи Л25-С4, Л12-С6, Л26-С5, С1-С2, С2-С3 включают двигатель ДГП на 2800 об/мин при обратном направлении вращения. При этом контакты МПН 21-26 включают электромагнитную муфту низших оборотов редуктора 1МС. Таким образом, реверс производится на одно число оборотов, определяемое 2800 об/мин и включением муфты 1МС(вторая скорость каждого ряда).
Поскольку переключатель ПВСР при переключении с прямого хода на реверс и обратно происходит положение «Стоп и тормоз», двигатель ДГП реверсируется после обесточивания и торможения.
Переключение чисел оборотов шпинделя и величин подач производится с помощью электромагнитных фрикционных муфт, питающихся постоянным током . Выбор режима работы производится переключателем ПРР.
Для перехода на ручное управление числами оборотов и подачами переключатель ПРР становится в положение «ручное». В зависимости от положения переключателей ПС и ПП включается то или иное из четырёх чисел оборотов и трёх подач станка, переключаемых на ходу.
При переходе на режим автоматического переключения чисел оборотов и подач переключатель ПРР становится в положение «автоматическое». При помощи конечных выключателей КВ1-КВ4 производится переключение обмоток двигателя ДГП , включение одной из двух муфт редуктора 1МС и 2МС, в результате чего могут быть получены четыре автоматически переключаемые числа оборотов шпинделя, включение одной из трёх муфт коробки подач 1МП-3МП, в результате чего суппорты получают одну из трёх подач.
.3 Расчет технологических мощностей
Процесс обработки деталей на токарных станках происходит при определенных значениях величин, характеризующих режим резания. К ним относятся:
глубина резания;
подача;
скорость резания.
Задаемся режимом резания - точение, видом обработки - наружное продольное точение проходными резцами, материалом резца - твердый сплав, обрабатываемым материалом - конструкционная сталь.
Назначаемая скорость резания зависит от свойств обрабатываемого материала, материала резца, вида обработки, условий охлаждения резца и детали.
Расчёт покажем на примере двигателя главного привода.
Находим мощность резания, кВт, по формуле:
Pz=Fz · Vz /1000·60, (1)
где Fz, - усилие резания, Н;
Vz - скорость резания, м/мин.
Находим скорость резания ν, м/мин, по формуле:
Vz=Cν·Kν /Tm·tx·Sy, (2)
где T - среднее значение стойкости резца, мин, по [ ] принимаем Т=60 мин;
Cν - коэффициент, характеризующий свойства обрабатываемого материла
, резца, а так же вид токарной обработки, о.е.по [ ] принимаем Cν=340 о.е.;
m, x, y - показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материла, резца, а так же вида токарной обработки, о.е. по [ ] принимаем m=0,2 о.е., x=0.15 о.е., y=0.45 о.е.;
t - глубина резания, мм. по [ ] принимаем t =1.05мм;
Кν -коэффициент, учитывающий действительную скорость резания;
Кν состоит из ряда коэффициентов:
Кν= Кmv · Knv · Kuv (3)
где Кmv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала по [ ] принимаем Кmv=1 о.е.;
Knv - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки по [ ] принимаем Knv =0,8 о.е.;
Kuv - коэффициент, учитывающий качество материала инструмента по [ ] принимаем Kuv=1 о.е.;
По формуле (3):
Кν= 1 · 0,8 ·1=0,8
По формуле (2):
Vz=340·0,8 /600,2·1,050,15·0,50,45=162,9 м/мин.
Усилие резания Fz, Н, рассчитываем по формуле:
Fz=10·Cp·tx·Sy· Vzn ·Kp , (4)
где n, x, y - показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материла, резца, а так же вида токарной обработки, о.е. по [ ] принимаем n=
=-0,15;x=1,00;y=0,75;
Cp-коэффициент, характеризующий свойства обрабатываемого материла, резца, и вид обработки по[ ] принимаем Cp=300;
Kp - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания, принимаем Kp=1.
По формуле (3):
Fz=10·300·1,051·0,50,75·162,9-0,15·1=873,5 Н.
По формуле (1):
Pz=873,5 · 162,9 /1000·60=2,37 кВт.
Расчет мощности электронасоса охлаждения Pнас.о., кВт, производим по формуле:
Pнас.о.=kз·ρ·g·Q·(Hс+∆H)10-3/ηном , (5)
где ρ - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3, ρ=1000 кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2, g=9,81 м/с2;
Q - производительность насоса, м3/с, Q=0,00037 м3/с;
Нс - статический напор, определяемый, как сумма высот всасывания и нагнетания, м, по [ ] Нс =1,555 м;
∆H - потеря напора в трубопроводах, м, по [ ] ∆H=0,78 м;
ηном - коэффициент полезного действия насоса, о.е., по [ ] принимаем ηном=0,6;
kз - коэффициент запаса, о.е., по [ ] принимаем kз=1,2..
По формуле (5):
Pнас.о.=1,2·1000·9,81·3,7·10-4(1,555+0,78)10-3/0,6.=0,0169 кВт
2 Электротехническая часть
.1 Схема управления и ее элементы до модернизации.
Схему электрическую принципиальную силовую токарно-револьверного станка модели 1Н318Р покажем на рисунке 1.