1.4 Обоснование технической характеристики станка

По режимам резания приведенным в технологии определяем минимальную и максимальную частоту вращения шпинделя необходимую для обработки данной детали.

Для получения детали применяются следующие операции: сверление, растачивание, точение, фрезерование плоскости.

Наиболее трудоемкой является операция фрезерования. Для нее и приведем режимы резания.

Режимы резания из технологии для фрезерования торца набором фрез:

V=50 м/мин - скорость резания;

S_z= 0,15 мм/зуб- подача на зуб;

b_max=100 мм- максимальная ширина фрезерования.

N_max=8,35 кВт.

Определяем необходимую мощность двигателя:

Где - максимальное значение мощности резания;

0,8 – коэффициент полезного действия станка.

N=8,35/0,8=10,5 кВт.

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.