2 Разработка кинематической схемы станка

2.1 Выбор электродвигателя

Для привода главного движения выбираем регулируемый электродвигатель переменного тока, так как такой двигатель позволяет повысить производительность станка благодаря точной настройки оптимальной скорости резания и ее регулированию в процессе выполнения цикла обработки.

Частота вращения такого двигателя регулируется в двух областях. От минимальной частоты его вращения до номинальной n_н, регулирование осуществляется изменением напряжения в цепи якоря, при этом на валу двигателя поддерживается постоянный крутящий момент. Выше n_н регулирование частоты вращения производится изменением поля возбуждения, и мощность двигателя остается постоянный.

По расчетной необходимой мощности в п.1.4 выбираем широкорегулируемый электродвигатель фирмы Siemens 1PH7133‑2ND.

Основные технические характеристики данного электродвигателя приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Основные технические характеристики электродвигателя 1PH7133‑2ND

Тип двигателя	Номинальная мощность, кВт	Частота вращения, мин-1	Номинальный момент вращения, Нм	Вес, кг
1PH7133‑2ND	12	4700/1000	114.6	90

2.2 Расчет диапазона регулирования

Диапазон регулирования привода с постоянной мощностью [5, стр.119]:

Где =4700 - максимальная частота вращения электродвигателя, мин^-1;

=1000 - номинальная частота вращения электродвигателя, мин^-1.

Диапазон регулирования шпинделя [5, стр.119]:

Где = 3000- максимальная частота вращения шпинделя, мин^-1;

=21,8- минимальная частота вращения шпинделя, мин^-1.

Требуемое число ступеней коробки скоростей [5, стр.119]:

Подставив численные значения, получим:

Число z можно округлить до 3, тогда весь диапазон регулирования шпинделя от 20 до 3150 оборотов в минуту осуществляется с постоянной мощностью. Но с технологической точки зрения наиболее предпочтительным является вариант привода где диапазон регулирования шпинделя с постоянной мощностью начинается на более высших частотах (>100 об/мин), что обусловлено тем, что силовое резание на низких частотах вращения шпинделя при современных свойствах режущего материала практически не производиться. Поэтому выбираем структуру z=2.

2.3 Построение графика частот вращения

Рисунок 1 – График частот вращения шпинделя.

2.4 Определение чисел зубьев

При определении чисел зубьев зубчатых колес коробки скоростей необходимо получить требуемое передаточное отношение.

Из графика частот вращения видно, что мы имеем 3 зубчатые передачи:

В соответствии с передаточными отношениями iи знаменателем геометрического ряда φ по таблицам [2, стр.196] определим числа зубьев зубчатых колес.

Для φ=1,26 числа зубьев колес представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2. Числа зубьев колес

Параметр	i1=0,5	i2=1,91	i3=0,395
z1/z2	22/44	44/23	19/48
	66	67

2.5Вычисление частот вращения

Вычислим частоты вращения шпинделя через подобранные числа зубьев колес и их погрешности (отклонения от стандартных значений):

При этом необходимо, чтобы выполнялось условие:

, где

Погрешности определения частот вращения оказались меньше допустимых, поэтому окончательно принимаем значения указанные в таблице 2.2.