ВВЕДЕНИЕ
Процесс металлообработки резанием осуществляется посредством взаимного перемещения обрабатываемой заготовки и лезвия режущего инструмента. Электроприводы являются частью станочного оборудования, которое предназначено для осуществления и регулирования процессов металлообработки посредством системы ЧПУ.
При обработке принято выделять основные движения, обеспечивающие управляемые процессы резания при взаимном движении инструмента и заготовки, а также вспомогательные перемещения, способствующие процедурам автоматической работы оборудования (подвод и отвод приборов для осуществления контроля, замену инструмента и т. п.).
К основным относят главное движение резания, имеющее наибольшую скорость и мощность, которые обеспечивают необходимое усилие резания, а также движение подачи, необходимое для перемещения рабочего органа по пространственной траектории с заданной скоростью. Для получения поверхности изделия заданной формы рабочие органы станка сообщают заготовке и инструменту движения нужной траектории с установленной скоростью и силой. Электроприводы сообщают рабочим органам вращательное и поступательное движения, сочетания которых кинематической структурой станков обеспечивают требуемые взаимные перемещения.
Назначение и тип металлообрабатывающего станка во многом зависит от формы изготавливаемой детали (корпус, вал, диск). Возможности многооперационного станка по формированию требуемых при обработке траекторий перемещений инструментов и заготовки определяется количеством координатных осей, а, следовательно, числом взаимосвязанных электроприводов и структурой системы управления.
В настоящее время приводы преимущественно выполняют на базе надежных электродвигателей переменного тока с частотным управлением, осуществляемым цифровыми регуляторами. Различные типы электроприводов реализуют с применением типовых промышленных модулей.
Анализ технического задания
Описание рабочей машины и её технологического процесса
К проектированию, предложен электропривод главного движения станка 6902ПМФ2, направление подачи вертикальное, вид обработки – фрезерование канавки, материал обработки – ковкий чугун.
Первая цифра в модели станка означает номер группы в зависимости от вида обработки, вторая – номер подгруппы (характеризуется названием станка, его компоновкой, степенью автоматизации или видом применяемого инструмента), а последние одна или две цифры – наиболее характерные технологические параметры станка. Буква, стоящая после первой цифры, указывает на различное исполнение и модернизацию основной базовой модели станка. Буква в конце цифровой части означает модификацию базовой модели, класс точности станка или его особенности.
Таким образом, 6902ПМФ2 означает фрезерный, горизонтальный, повышенной точности (П) с инструментальным магазином с позиционной системой ЧПУ (Ф2).
Исходными данными для проектирования служат технические характеристики многоцелевого станка, приведенные в таблице 1.
Таблица 1 - Технические характеристики станка 6902ПМФ2
| Наименование параметра | Величина |
| Размеры рабочей поверхности стола, мм | 320×250 |
| Наибольшая масса изделия, кг | |
| Наибольшее перемещение стола, мм продольное; поперечное; шпиндельной бабки | |
| Расстояние от оси шпинделя до рабочей поверхности стола, мм | 15 (min) |
| Расстояние от торца шпинделя до центра стола или до рабочей поверхности стола, мм | 170 (min) |
| Конус отверстия шпинделя (ГОСТ 15945-82) | |
| Вместимость инструментального магазина, шт. | |
| Наибольший диаметр инструмента, мм без пропуска гнёзд; с пропуском гнёзд | |
| Число ступеней вращения шпинделя | |
| Частота вращения шпинделя, мин–1 | 5–2500 |
| Рабочие подачи, мм/мин | 2,5–400 |
| Наибольшая сила подачи стола, кН | |
| Ускоренное перемещение, мм/мин | |
| Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт | |
| Масса, кг |
Габариты рабочего пространства представлены на рисунке 1.
Рисунок 1 – Габариты рабочего пространства
При фрезеровании (рисунок 2) главное движение 1 со скоростью ω, осуществляется вращением инструмента – фрезы 4, диаметром d, шириной B, а движение подачи 2 – поступательным перемещением заготовки 3, при этом глубина резания составляет t.
Рисунок 2 – Схема фрезерования