Практическая работа 3
Цель работы: изучить особенности построения нагрузочных диаграмм станков.
Ход работы.
1. По таблице выбрать эскиз обрабатываемой детали и исходные данные построения н.д.
2. Определить последовательность выполнения токарных операций и назначать технологические режимы резания. Для этого принять глубину резания для подрезки t=3мм, для точения t=2мм. Принять подачу для подрезки S=1мм/об, для точения S=0,5мм/об. Длину обработки определяют для подрезки по формуле l =0,5(
- 
), где 
, - диаметры, соответственно в начале и в конце обработки. Длина обработки при точении равна величине продольной подачи.
3. Рассчитать оптимальную скорость резания по формуле: 
, где- коэффициент, характеризующий материал обрабатываемого изделия и резца, а также вид токарной обработки, т.е. наружное точение, отрезку, подрезку(при обработке стали и чугуна твердосплавными резцами 
и резцами из быстрорежущей стали 
); t- глубина резания; S-подача мм/об; T- стойкость резца, т.е. время работы резца между двумя соседними переточками (принимаем Т=60сек для твердосплавных резцов; Т=120мин для быстрорежущих); 
- показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого метериала резца и вида обработки (обычно принемаеться 
; 
; 
) К-произведение поправочных коэффициентов, учитывающих материал резца и изделия, состояние поверхности заготовки. При чистовой обработке принимаем К=1, при обработке по литейной корке К=0,8.
Подсчитываем угловую скорость по формуле 
, где d-диаметр обработки в мм.
При подрезки изделий большого размера, когда диаметр обработки непрерывно меняеться, экономически выгодная скорость резания(м/с) поддерживаеться постоянной за счет изменения скорости шпинделя согласно зависимости 
.
Таким образом,для переходов, на которых должна выполняться подрезка, должны быть расчитаны скорости изделия в начале и в конце резания.
4. По формуле расчитываеться усилие резания, преодолеваемое шпинделем станка(тангенциональное усилие) 
, где 
-коэффициент, зависящий от материала изделия и резца, а также от вида обработки. (При обработке стали твердосплавным резцом 
быстрорежущим 
при обработке серого чугуна СF=92 и 
) 
показатели степени, определяемые из справочника по режимам резания (
при твердосплавных резцах и равно нулю при быстрорежущих); К- произведение поправочных коэффициентов.
5. Определяем момент на валу двигателя. Из выражения 
, где 
- диаметр обрабатываемого изделия или инструмента; 
усилие резания определяем момент резания. Тогда полученный момент на валу двигателя равен 
. Момент статический сопротивления на валу двигателя 
, где η- к.п.д. передачи от шпинделя к двигателю. Принимаем ηсб=0,79.
Принимая коэффициент постоянных потерь l ном=0,1 рассчитываем номинальный к.п.д. станка по формуле 
и допустим, что он соответствует наибольшему моменту резания,находим к.п.д. механизма для каждого перехода детали при соответствующей нагрузке и коэффициенте загрузки по формуле 
.
Коэффициент постоянных потерь обычно находят из графика зависимости l=f(ω), но в данном случае мы будем считать его постоянным, так как скорости деталей не высоки.
6. Вычисляем машинное время на каждом переходе обработки детали 
π l/30ωuS, где l- длина прохода,мм; ωu –угловая скорость изделия,рад/с; S-подача мм/об
7. Для получения диаграммы нагрузки электропривода необходимо учесть периоды пауз при остановке и снятии детали, при смене переходов и управлении станком, при изменении размеров детали и т.д. Ппаузы в работе станка определяем по нормативам вспомогательного и подготовительного, заключительного времени. В данной практической работе принимаем вспомогательной время равным 5 с.
Определив вспомогательное времени строим диаграмму нагрузки эл. двигателя.
Так как в токарных станках длительность переходных процессов при пуске и торможении двигателя значительно меньше машинного времени то при выборе двигателя и при построении н.д. их не учитывают.
При построении н.д. полагаем, что двигатель в период пауз не отключается и нагрузка его в этот период обусловлена моментом х.х. станка, затрачиваем на покрытие потерь в передачах до отключающей муфты. M0=Mпол.номl, где l -коэффициент постоянных потерь; Mпол.ном -полезный номинальный момент, определяемый при полной загрузке двигателя.
Результаты расчета н.д. сводим в таблицу.
| N перехода | Диаметр изделия | Длина обработки | Глубина резания | Подача,мм/об | Скорость резания, м/мин | Угловая скорость изделия | Усилие резания | Момент на валу | Момент на валу шпинделя | Коэффициент загрузки | КПД | Момент статический сопротивления | Машинное время |
о первой цифре номера по журналу выбрать данные:
| 1 цифра по журналу | D1 мм | D2 мм | D3 мм | D4 мм | D5 мм | L1 мм | L2 мм | L3 мм | L4 мм | L5 мм |
