- •§§ Общие вопросы проектирования металлорежущих станков. § Стадии проектирования и подготовки станка к производству
- •§ Основные технико-экономические показатели станков и станочных систем
- •§ Основные тенденции и перспективы развития станков и станочных комплексов
- •3. Применение вычислительной техники для автоматизации производства.
- •4. Унификация и нормализация.
- •2. Силовая характеристика.
- •Мощность электродвигателей главного движения
- •§ Проектирование привода главного движения в станках
- •§ Множительные структуры
- •§ Графическое изображение множительных структур
- •§ Оптимальный вариант множительной структуры
- •§ Коробки скоростей со сложенной структурой
- •§ Особые множительные структуры Применение сменных колёс
- •§ Коробки со связанными колёсами Принимаются для уменьшения количества зубьев колёс и основных размеров коробок скоростей.
- •§ Структуры с изменёнными характеристиками групп
- •§ Привод с бесступенчатым регулированием скорости
- •При этом должно выполняться условие: – диапазон регулирования привода, где Дд – диапазон регулирования двигателя,Дк– диапазон регулирования коробки скоростей.
- •§ Коробки скоростей с приводом от многоскоростных электродвигателей
- •Чаще всего применяют 2-х скоростные двигатели: 1500 – 3000, 750 – 1500, 500 – 1000; 3-х скоростные: 750 – 1500 – 3000 об/мин; 4-х скоростные: 375 – 750 – 1500 – 3000 об/мин.
- •§ Механизмы переключения передач в станках с чпу и с ручным переключением
- •§§ Шпиндельные узлы станков. § Основные проектные критерии
- •§ Конструкции шпиндельных узлов
- •§ Опоры шпиндельных узлов
- •Увеличение быстроходности, уменьшение жёсткости
- •§ Посадки сопряжённых поверхностей
- •§ Расчет шпиндельных узлов на жесткость
- •§ Расчет на жесткость шпинделя с учетом податливости опор
- •§ Подшипники скольжения шпинделей
- •Гидродинамические подшипники.
- •Гидростатические подшипники.
- •Опоры с газовой смазкой.
- •§§ Привод подач станков. § Основные проектные критерии приводов подач станков с чпу
- •§ Выбор типа электродвигателя
- •§ Выбор тягового устройства
- •§ Передача винт-гайка качения
- •§ Приводы подач с высокомоментными двигателями
- •§ Привода микроперемещений
- •§§ Несущая система станков. § Назначение несущей системы, основные проектные критерии
- •§ Материалы и конструктивные формы несущей системы
- •§ Жесткость стыков базовых деталей
- •§ Расчет на жесткость методом конечных элементов
- •§§ Направляющие станков. § Основные проектные критерии. Классификация направляющих
- •§ Направляющие скольжения
- •§ Расчет направляющих скольжения
- •§ Направляющие качения
- •§ Комбинированные направляющие качения-скольжения
- •§ Гидродинамические, гидростатические, аэростатические направляющие. Особенности конструкции
- •§§ Манипуляторы. § Манипуляторы для смены заготовок
- •§ Манипуляторы для смены инструментов
- •§ Проектирование и расчет манипуляторов
§ Привод с бесступенчатым регулированием скорости
Достоинства приводов с бесступенчатым регулированием:
1). Повышение производительности обработки за счет точной настройки оптимальной по режимам резания скорости.
2). Возможность плавного изменения скорости во время работы.
3). Простота автоматизации процесса переключения скоростей.
Для бесступенчатого регулирования применяют фрикционные вариаторы, но гораздо чаще – регулируемые электродвигатели.
1. Фрикционные вариаторы.
Имеют диапазон регулирования 4 – 6, бесшумность работы, простоту обслуживания.
II Вариатор с раздвижным шкивом и клиновидным
ремнём. Конусы 1 и 2 перемещаются по шлицам валов 1 1 I и II.
При сближении конусов 1 конусы 2 раздвигаются
1 и изменяется радиус контакта клинового ремня, а значит i и n.
Недостатки: работа их основана на использовании сил трения в местах контакта фрикционных
элементов, что достигается прижатием их с большой силой.
I Это оказывает большое давление на валы и подшипники и уменьшает срок их их службы. Кроме
2 2 того имеет место проскальзывание и невозмож-
ность передачи больших мощностей (до 10 кВт).
2. Двигатели постоянного тока с терристорной системой управления.
В этих двигателях диапазон регулирования скорости с постоянной мощностью лежит в пределах 2,5 10. Перспективным является применение безколлекторных электродвигателей постоянного тока, что повышает их надёжность.
В приводе главного движения применяют и регулируемые за счет применения частоты тока асинхронные электродвигатели, у которых:
n = 60f / Р · (1-S), где f – частота тока; Р – числа пар полюсов; S – скольжение. Они обладают высокой надёжностью, жесткой характеристикой и обеспечивают регулирование с постоянной мощностью во всём диапазоне.
Дn = Дд · Дк
Так как диапазон регулирования скорости электродвигателя значительно меньше требуемого диапазона регулирования частот вращения шпинделя, то между электродвигателем (вариатором) и шпинделем вводят обычно ступенчатую коробку.
При этом должно выполняться условие: – диапазон регулирования привода, где Дд – диапазон регулирования двигателя,Дк– диапазон регулирования коробки скоростей.
Пример коробки скоростей с электродвигателем, имеющим 3 частоты вращения:
z1 I М z3 z5 z7 М
II
z2
III
z4 z6 z8
I II z5/z6III
n9
n8
n7
n6
z1/z2 n5
n4 z3/z4
n3
n2
n1
x1 = 0 x2 = 1 z7/z8
§ Коробки скоростей с приводом от многоскоростных электродвигателей
В качестве привода применяют:
а) электродвигатели 3-х фазного переменного тока.
б) электродвигатели постоянного тока с шунтовым регулированием скорости вращения.
В электродвигателях переменного тока регулирование n ведётся за счёт изменения числа пар полюсов в статоре (многосекциональная обмотка).
nротора
= ƒ/Р · 60
об/мин
ƒ = 50 Гц/сек; Р- число пар полюсов статора,
при Р = 1 n = 3000 об/мин
Р = 2 n = 1500 об/мин
φ
= 2
Р = 4 n = 750 об/мин
Р = 5 n = 500 об/мин
Р = 6 n = 375 об/мин