ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 36
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1. Металлорежущие станки токарной группы
.1 Устройство токарно-винторезного станка модели 1К62Б
Станки токарной группы относятся к наиболее распространённым 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.
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 и т.д. Режущими инструментами на токарных станках служат в основном резцы, но применяются также и свёрла, развёртки, метчики, плашки и др.
Характерной особенностью станков токарной группы является осуществления главного движения за счёт вращения обрабатываемой детали. Подача режущего инструмента производится путём поступательного перемещения суппортов.
Наибольшее распространение получили универсальные токарно -винторезные станки, на которых выполняются всевозможные работы. В электромашиностроении на токарных станках производится обточка валов, подшипниковых щитов и других деталей электрических машин.
В механических цехах машиностроительных заводов нашли широкое применение токарно-винторезные станки модели 1К62Б (рисунок 1), которые используются в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.
Рисунок 1 - Общий вид токарно-винторезного станка модели 1К62Б
токарный станок поверхность электродвигатель
Станок имеет следующие технические данные:
- наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной 400мм;
- наибольший диаметр обрабатываемого прутка 45мм;
- расстояние между центрами 1000мм;
- число ступеней частоты вращения шпинделя 23 (от 12,5 до 2000 об/мин)
Основными узлами станка являются:
- станина 1, передняя (шпиндельная) бабка 2 с коробкой скоростей и шпинделем 3;
- суппорт 4;
- задняя бабка 5;
- коробка подач 6;
- фартук 7;
- шкаф с электрооборудованием 8.
Наиболее значимым узлом в токарном станке является суппорт. Суппорт служит для закрепления режущего инструмента (резца) и сообщения ему движения подачи: продольной и поперечной. Фартук соединён с нижней кареткой суппорта и перемещается вместе с ней вдоль станины. Движение суппорту передаётся через механизм фартука от ходового вала, либо от ходового винта, которые получают вращение от коробки подач. Ходовой винт используется при нарезании резьбы, ходовой вал - при всех других видах обработки.
.2 Основные движения в токарно-винторезном станке
Процесс получения на станке деталей определённой формы поверхности и размеров состоит в снятии с заготовки лишнего металла инструментом, режущая кромка которого перемещается относительно заготовки. Необходимое относительное перемещение создаётся в результате сочетания движения заготовки и инструмента. Они называются основными или рабочими движениями. Их разделяют на главное (режущее) движение (за счёт него инструмент производит резание металла) и движение подачи, которое служит для перемещения инструмента для снятия слоя металла с целью придания детали определённой формы.
В зависимости от вида обработки основные движения могут иметь различный характер. При токарной обработке происходит вращение заготовки и поступательное движение инструмента.
Главные движения в станках осуществляются обычно при помощи электроприводов, движения подачи - либо через механическую передачу от главного привода, либо от отдельных электроприводов.
Кроме основных движений в станке имеются вспомогательные движения. Они не участвуют в процессе резания, но необходимы для обработки изделий, например подачи смазки и охлаждающей жидкости.
. Расчёт электрооборудования станка
2.1 Электропривод станка
Диапазон регулирования частоты вращения шпинделя токарных станков достигает (80-100):1.
Для станков токарной группы, в которых главное движение является вращательным, требуется обычно постоянство мощности в большей части диапазона изменения скоростей и только в области малых скоростей - постоянство момента, равного наибольшему допустимому по условию прочности механизма главного движения представленному на рисунке 2.
Рисунок 2 - Зависимость мощности и момента от частоты вращения и от скорости для главного привода токарной группы
Малые частоты вращения предназначаются для специфических видов обработки: нарезание резьбы метчиками, обработки сварных швов и др.
В главных приводах токарных станков общего назначения малых и средних размеров основным типом привода является привод от асинхронного короткозамкнутого двигателя. Асинхронный двигатель хорошо сочетается с коробкой скоростей станка, надёжен в эксплуатации и не требует специального ухода. Регулирование частоты вращения шпинделя станка в таком приводе осуществляется путём переключения шестерён коробки скоростей.
В токарном станке 1К62Б пуск, остановка и изменение направления вращения шпинделя производится с помощью фрикционных муфт. Двигатель при этом остаётся подключённым к сети и вращается в одном направлении
2.2 Выбор рода тока и напряжения электрооборудования
В цехах машиностроительных заводов обычно нет сети постоянного тока, поэтому для электропитания станка выбираем сеть переменного тока промышленной частоты (50 Гц), с номинальным напряжением 380 В.
Для регулирования скорости вращения шпинделя применяется многоступенчатая коробка скоростей. Для регулирования скорости подачи - коробка подач.
2.3 Расчёт мощности электродвигателя главного привода
Процесс обработки деталей на токарных станках происходит при определённых значениях величин, характеризующих режим резания. К ним относятся (рисунок 3): 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.
-деталь; 2-резец; 3-шпиндель станка; 4-главное движение; 5-движение подачи
Рисунок 3 - Схема токарной обработки
Необходимое значение скорости резания, м/мин, может быть определено по следующей формуле
где Т-стойкость резца (продолжительность работы резца до затупления), мин;
Cu - коэффициент, характеризующий свойства обрабатываемого материала, резца, а также вид токарной обработки (наружное точение, обрезка, нарезание резьбы и др);
t - глубина резания, мм;
s - подача, мм/об;
m, xu, yu - показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, резца и вида обработки.
Глубину резания устанавливают, исходя из припуска на обработку. Для черновых (обдирочных) работ t=3÷30 мм для чистовых работ t=0,1÷0,2 мм.
Подача выбирается по условиям обеспечения максимальной производительности и требуемой чистоты обработанной поверхности. Для черновых работ s=0,4÷3 мм/об и более, для чистовых работ s=0,1÷0,4 мм/об.
Скорость резания при обработке деталей из углеродистой стали резцами из быстрорежущей стали U
z=30÷60 м/мин.
В процессе токарной обработке на резец под некоторым углом к его режущей кромке воздействует усилие F , обусловленное сопротивлением металла резанию. Это усилие обычно принято разлагать на три составляющие:
Fy - радиальное усилие, передаваемое через резцедержатель на суппорт станка;Fx - осевое усилие, преодолеваемое механизмом подачи; Fz - усилие резания, преодолеваемое шпинделем станка.
Усилие резания, Н, может быть подсчитано по формуле
где CFz - коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал, материал резца и вид токарной обработки;
, 
, n - показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, резца и вида обработки.Значение коэффициентов и показателей степени в формулах (1) и (2) находятся из справочника по режимам резания. Между усилиями Fx, Fy, Fz существуют следующие соотношения (установленные опытным путем) [1]
Fy=(0,3÷0,5)Fz и Fx=(0,2÷0,3)Fz, (3)
При известных значениях скорости и усилия резания можно определить мощность резания, кВт
где Fz - усилие резания, Н;
uz - скорость резания, м/мин.
Мощность, затрачиваемая на осуществление подачи суппорта, кВт, подсчитывается по формуле
где Fп=Fx+ (Fz + Fy)η - суммарное усилие подачи, необходимое для перемещения суппорта с резцом в направлении подачи, Н;
η=0,05÷0,08 - коэффициент трения в направляющих суппорта;
uп - скорость подачи м/мин.
Следует отметить, что мощность подачи значительно меньше мощности резания: Pп≈(0,001÷0,01) Pz так как скорость uп во много раз меньше скорости uz.
Важным фактором, определяющим производительность станка, является машинное или технологическое время обработки, мин:
где l - длина обработки (прохода резца), мм;
nшп - частота вращения шпинделя, об/мин;
s подача, мм/об.
Как следует из (6), машинное время нужно сократить, увеличив подачу, либо частоту вращения шпинделя, т.е. скорость резания, ибо uz = πdnшп·10-3
Данные для расчёта оборудования станка приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Данные режимов резания
| Характеристики | Обозначение | Размерность | Качественные и количественные параметры работы | |
| | | | Режимы | |
| | | | I черновой | II чистовой |
| Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки | D | мм | 50 | 40 |
| Длина резания токарным проходным резцом | L | мм | 500 | 500 |
| Вид токарной обработки | Продольное точение | | Продольное точение | Продольное точение |
| Материал резца, | Р18 | | Р18 | Р18 |
| тип резца, | Прямой правый | | | |
| стойкость | Т | мин | 40 | 40 |
| Режимы резания, | | | | |
| глубина резания, | t | мм | 5 | 1,2 |
| подача | s | мм/об | 0,8 | 0,2 |
| Коэффициенты и показатели степени при скорости резания Uz , | | | | |
| Cu | | | 96,2 | |
| m | | | 0,125 | |
| xu | | | 0,25 | |
| yu | | | 0,33 | |
| Коэффициенты и показатели степени при скорости резания UF , | | | | |
| CF | | | 27,9 | |
| xF | | | 0,95 | |
| yF | | | 0,75 | |
| n | | | 0,35 | |
| КПД станка при номинальной нагрузке | η | % | 80 | |
| Охлаждающая жидкость | Сульфапризол | | | |