ВВЕДЕНИЕ
Бурное развитие микропроцессорной техники, разработка и внедрение программируемых систем выдвигают новые требования к уровню подготовки специалистов. Разработка систем электропривода на современном уровне предполагает оптимизацию показателей с использованием принципов адаптивного и модального управления, моделирование режимов работы с учетом действия технологических факторов, системный подход к проектированию. Повышение качества системы возможно только при комплексном подходе, когда выбор отдельных элементов, например, электродвигателя, производится не только с учетом требуемой мощности, но и с учетом особенностей построения системы управления, области вариации технологических параметров, возможности контроля. Естественно, особенности системы электропривода, в свою очередь, влияют на режимы работы механической части и системы управления.
Одним из направлений применения высокоточных систем электропривода с жесткими технологическими требованиями являются электроприводы металлорежущих станков с программным управлением.
Комплексный курсовой проект предусматривает проектирование электропривода подачи многоцелевого станка.
Анализ технического задания
Описание рабочей машины и её технологического процесса
К проектированию, предложен электропривод главного движения станка 6902ПМФ2, направление подачи продольное, вид обработки – сверление, материал обработки – алюминий.
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 сверлении (рисунок 2) главное движение 1 (вращение сверла 4, с диаметром D) и движение подачи 2 (поступательное перемещение заготовки 3) производятся одновременно.
Рисунок 2 – Схема сверления
Требования, предъявляемые к электроприводу
При выборе системы электропривода необходимо учитывать совокупность требований, предъявляемых к электроприводу [1].
Основными требованиями, которые должны быть, безусловно выполнены при проектировании электропривода, являются требования технологические:
– должна быть обеспечена заданная производительность механизма, никогда снижение производительности не окупается снижением стоимости оборудования;
– перемещение рабочего органа должно выполняться в пределах заданного времени;
– ускорение рабочей машины не должно превышать заданного (допустимого) значения;
– отклонение скорости установившего режима не должно превышать заданного значения (заданного статизма);
– по требованию рабочей машины электропривод должен обеспечивать реверс.
К требованиям, обеспечивающим надежную и экономичную работу электропривода в течение срока эксплуатации оборудования, относятся:
– величина эквивалентного тока (момента) должна быть в пределах 0,85...1 ее допустимого значения;
– тиристорный преобразователь и двигатель должны выдерживать возникающие кратковременные перегрузки;
– экономичность системы электропривода должна быть максимальной, обеспечивающей минимум капитальных затрат и минимум потерь энергии.
При разработке требований к электроприводу необходимо учитывать условия электроснабжения рабочей машины (возможные колебания напряжения от +10 % до –15 % от номинального напряжения питающей сети), а также возможные изменения технологического процесса (разброс масс перемещаемых грузов вызывает изменение статического момента от +10 % до –10 % от номинального момента двигателя).
Выводы по разделу один
Проведен анализ технического задания на проектирование. Рассмотрено конструктивное исполнение станка и процесс растачивания. Приведены предъявляемые к приводу требования.
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ