Радиально-сверлильный станок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

электропривод станок автоматика

Машиностроение является основой технического и научного прогресса в различных отраслях производства. Совершенствование машиностроения связано с развитием станкостроения, поскольку металлорежущие станки вместе с некоторыми другими видами технологических машин обеспечивают изготовление любых новых видов оборудования

Современное машиностроение предъявляет высокие технико-экономические требования к показателям станков: максимальная производительность при обеспечении заданной точности и шероховатости обработанной поверхности; точность работы, которая зависит от геометрической и кинематической точности станка, температурных деформаций станка, жесткости деталей и стыков, износа деталей и возможности его компенсации, правильности установки и эксплуатации станка, конструкции и точности зажимных приспособлений и т.д.; простота, легкость и безопасность обслуживания и управления, удобство ремонта.

Важнейшим направлением развития современного станкостроения является автоматизация, которая включает комплекс мероприятий (технических, организационных и др.), позволяющих вести производственные процессы без непосредственного участия человека.

Повышение точности в машиностроении поставило перед станкостроителями серьезные задачи в области создания высокоточных станков. Требования к прецизионным станкам с каждым годом растут. В станках применяют новые элементы: направляющие качения, гидростатические и аэростатические направляющие, гидростатические и аэростатические опоры в шпиндельных узлах, передачи винт-гайка качения и гидростатические передачи винт-гайка, различные демпфирующие устройства и многое другое.

В современном станкостроении характерно максимальное использование нормализованных и стандартных узлов и деталей, развитие метода агрегатирования и создание гамм станков в виде нормального ряда типоразмеров с максимальной стандартизацией узлов и деталей.

Значительный вклад в машиностроение вносит развитие станков с ЧПУ. На базе многооперационных станков, оснащенных промышленными роботами, системами измерения, складирования решаются вопросы комплексной автоматизация изготовления деталей.

1. Краткая техническая характеристика механизма

Радиально-сверлильные станки применяются для обработки крупных деталей, которые из-за их большой массы и габаритов трудно или невозможно положить на стол вертикально-сверлильного станка, а также при сверлении отверстий с большими межцентровыми расстояниями.

Радиально-сверлильный станок модели 2М55 предназначен для широкого применения в промышленности. Благодаря своей универсальности станок находит применение везде, где требуется обработка отверстий - от ремонтного цеха до крупносерийного производства.

На станках можно производить сверление в сплошном материале, рассверливание, зенкерование, развертывание, подрезку торцов, нарезку резьбы метчиками и другие подобные операции.

Применение приспособлений и специального инструмента значительно повышает производительность станков и расширяет круг возможных операций, позволяя производить на них выточку внутренних канавок, вырезку круглых пластин из листа и т.д. При соответствующей оснастке на станке можно выполнять многие операции, характерные для расточных работ.

Компоновочная схема станка мод. 2М55

Радиально-сверлильный станок 2М55 объединяет фундаментную плиту 1, имеющую прямоугольную форму и одновременно являющуюся столом для установки крупногабаритных деталей (рис. 2); на левом краю плиты установлена неподвижная колонна 2, вокруг которой вращается наружная подвижная колонна, на верхнем торце которой закреплен механизм 4 перемещения вверх-вниз и зажима траверсы 3, удерживающейся своим левым концом консольно на подвижной колонне и поворачивающейся вместе с ней вокруг внутренней неподвижной колонны; сверлильная головка 5, перемещающаяся вправо-влево по расположенным на лицевой стороне траверсы направляющим и управляемая как и весь станок с пульта 6 и приставной стол 7. Электрооборудование собрано в шкафу, закрепленном на основании колонны.

Сверлильная (шпиндельная) головка выполнена в виде отдельного агрегата, в котором смонтированы следующие элементы: коробки скоростей и подач, механизм подач, шпиндель с противовесом или пружиной, механизм управления коробкой скоростей и подач и др. Ее вручную перемещают по направляющим траверсы.

Основные технические данные и характеристики

Наибольший диаметр сверления в стали (ГОСТ 1050-60), мм………50

Расстояние от оси шпинделя до образующей (направляющей колонны

(вылет шпинделя)), мм…………………………………………..375-1600

Число скоростей шпинделя……………………………………………21

Частота вращения шпинделя, об/мин………………………… 20-2000

Число подач шпинделя………………………………………………12

Подача шпинделя, мм/об…………………………………….. 0,056-2,5

Наибольшая сила подачи, МН………………………………………….20

Мощность Электродвигателя привода главного движения, кВт…….. 5,5

Габаритные размеры, мм:

· длина……………………………………………………………….2665

· ширина…………………………………………………………….1020

· высота……………………………………………………………3430

Масса станка, кг……………………………………………………4700

Колонна

Диаметр, мм………………………………………………….315

Зажим………………………………………………………Гидравлический

Рукав:

· Наибольший ход рукава по колонне, мм……………………….750

· Скорость вертикального перемещения, м/мин………………1,4

· Наибольший угол поворота вокруг оси колонны, град……….360

Сверлильная головка:

· Наибольший ход по направляющим рукава, мм………………1225

· Зажим на направляющих рукава…………………..Гидравлический

Шпиндель:

Ход шпинделя, мм:

· наибольший…………………………………………………………400

· на 1 оборот лимба……………………………………………….122

· на 1 деление шкалы лимба…………………………………………1

· Размер конуса шпинделя по ГОСТ 2847-67…….Морзе №5

Плита:

· Ширина фундаментной плиты, мм……………………………1000

· Ширина паза по ГОСТ 1574071, мм……………………………..28

· Расстояние между пазами, мм…………………………………..160

· Количество пазов, шт.……………………………………………….4

2. Описание режимов и циклов работы отдельных механизмов

Главным движением в радиально-сверлильном станке является вращение шпинделя, а движением подачи - осевое перемещение шпинделя вместе с гильзой. К вспомогательным движениям относятся перемещения траверсы: поворот вместе с поворотной наружной колонной и последующее закрепление на неподвижной внутренней колонне; вертикальное перемещение по наружной колонне и закрепление траверсы на нужной высоте. Вспомогательными движениями являются: перемещение и закрепление шпиндельной головки на траверсе; переключение скоростей и подач шпинделя и т.д.

Движение шпинделю сообщается от фланцевого электродвигателя через упругую муфту и шестеренную коробку скоростей. С помощью электромагнитных муфт и зубчатых колес коробка скоростей сообщает шпинделю 12 частот вращения. Привод главного движения имеет различные частоты вращения в зависимости от порядка включения электромагнитных муфт.

Ручное горизонтальное перемещение шпиндельной головки по траверсе происходит с помощью маховика и реечной передачи. Механическое вертикальное перемещение траверсы по поворотной колонне осуществляется отдельным электродвигателем.

3. Требование к электроприводу и автоматике

Радиально - сверлильный станок предназначен для обработки отверстий от 50 мм свёрлами из быстрорежущей стали. Станок имеет пять асинхронных короткозамкнутых двигателей: вращение шпинделя Д1 (4,5 кВт), перемещение траверса Д2 (1,7 кВт), гидрозажима колонны Д3 и шпиндельной головки Д4 (по 0,5 кВт) и электронасоса Д5 (0,125 кВт).

Частота вращения шпинделя регулируется механическим путём с помощью коробки скоростей в диапазоне от 30 до 1500 об/мин (12 скоростей). Привод подачи выполнен от главного привода Д1 через коробку подач. Скорость подачи регулируется от 0,05 до 2,2 мм/об, наибольшее усиление подачи F_п.max =20 000 Н. Траверса может поворачиваться вокруг оси колонны на 360^о и вертикально перемещаться по колонне на 680 мм со скоростью 1,4 м/мин. Зажим траверсы на колонне производится автоматически. Все органы управления станком сосредоточены на сверлильной головке, что обеспечивает значительное сокращение вспомогательного времени при работе на станке.

Всё электрооборудование, за исключением электронасоса, установлено на поворотной части станка, поэтому напряжение сети 380 В подаётся через вводной выключатель ВВ на кольцевом токосъёмнике КТ и далее через щёточный контакт в распределительный шкаф, установленный на траверсе.

Перед началом колонны следует произвести зажим колонны и шпиндельной головки, что осуществляется нажатием кнопки Зажим. Получает питание контактор К3 и главными контактами включает двигатели Д3 и Д4, которые приводят в действие гидравлические зажимный устройства. Одновременно через вспомогательный контакт контактора К3 включается реле РН, подготавливающее питание цепей управления через свой контакт после прекращение воздействия на кнопку Зажим и отключение контактора КЗ. Для отжима колонны и шпиндельной головки при необходимости их перемещения нажимается кнопка Отжим, при этом теряет питание реле РН, что делает невозможным работу на станке при отжатых колонне и шпиндельной головки.

Управление двигателя шпинделя Д1, производится при помощи крестового переключателя КП, рукоятка которого может перемещаться в четыре положения: Влево, Вправо, Вверх и Вниз, замыкая при этом контакты соответственно КП1 - КП4. Так, в положении рукоятки Влево включается контактор КШВ, и шпиндель вращается против часовой стрелки. Если рукоятку переместить в положение Вправо, то отключается контактор КШВ, включается контактор КШН, и шпиндель станка будет вращаться по часовой стрелке.

При установке рукоятки крестового переключателя КП, например, в положение Вверх включается контактором КТВ двигатель Д2. При этом ходовой винт механизма перемещения вращается вначале в холостую, передвигая сидящую на нём гайку, что вызывает отжим траверсы (при этом замыкая контакт ПАЗ - 2 переключателя автоматического зажима), после чего происходит подъём траверсы. При достижением траверсом необходимого уровня переводят рукоятку КП в среднее положение, поэтому отключается контактор КТВ, включается контактор КТН и двигатель Д2 реверсирует. Реверс его необходим для автоматического передвижения траверсы благодаря вращению ходового винта в обратную сторону и передвижению гайки до положения зажима, после чего двигатель разомкнувшимся ПАЗ - 2 отключается. Если теперь установить рукоятку переключателя КП в положение Вниз, то сначала произойдёт отжим траверсы, а затем её опускание и т.д. Перемещение траверсы в крайних положениях ограничивается конечными выключателями ВКВ и ВКН, разрывающими цепи питания КТВ и КТН. Защита от к.з. в силовых цепях, цепях управления и освещения производится плавкими предохранителями Пр1 - Пр4. Двигатель шпинделя защищён от перегрузки тепловым реле РТ. Реле РН осуществляет нулевую защиту, предотвращая самозапуск двигателей Д1 и Д2, включённых переключателем КП, при снятии и последующем восстановлении подачи напряжения питания. Восстановление цепи управлении возможно только при повторном нажатии кнопки Зажим.

Главным движением в радиально-сверлильном станке является вращение шпинделя, а движением подачи - осевое перемещение шпинделя вместе с гильзой. К вспомогательным движениям относятся перемещения траверсы: поворот вместе с поворотной наружной колонной и последующее закрепление на неподвижной внутренней колонне; вертикальное перемещение по наружной колонне и закрепление траверсы на нужной высоте. Вспомогательными движениями являются: перемещение и закрепление шпиндельной головки на траверсе; переключение скоростей и подач шпинделя и т.д.

Движение шпинделю сообщается от фланцевого электродвигателя через упругую муфту и шестеренную коробку скоростей. С помощью электромагнитных муфт и зубчатых колес коробка скоростей сообщает шпинделю 12 частот вращения. Привод главного движения имеет различные частоты вращения в зависимости от порядка включения электромагнитных муфт.

Ручное горизонтальное перемещение шпиндельной головки по траверсе происходит с помощью маховика и реечной передачи. Механическое вертикальное перемещение траверсы по поворотной колонне осуществляется отдельным электродвигателем.

4. Выбор рода тока и величины питающих напряжений

Основным током в электроустановках промышленных предприятий является трёхфазный ток промышленной частоты. Для внутрицеховых электрических сетей наибольшее распространение имеет напряжение 380/220 В 50 Гц, основным преимуществом которого является совместного питания силовых и осветительных сетей выбираем трёхфазную четырёхпроводную сеть переменного тока напряжением 380/220 В, частотой 50 Гц с глухозаземлённой нейтралью.

Для питания предприятий малой мощности в распределительных сетях внутри предприятий используется напряжение 6 - 10 кВ. На данном предприятии внутренние сети выполняются на номинальном напряжении 6 кВ.

5. Выбор системы электропривода

При выборе системы электропривода следует выполнять требования на проектирование и ПУЭ. Согласно требованиям гл. 5.3 ПУЭ для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения, рекомендуется применять электродвигатели синхронные или асинхронные с короткозамкнутым ротором 5,5 кВ, 1500 об/мин.

Электродвигатели постоянного тока допускается применять только в тех случаях, когда переменного тока не обеспечивают требуемых характеристик механизма.

6. Размещение и монтаж электрооборудования

В разделе должны быть рассмотрены вопросы размещения и монтажа основного электрооборудования механизма.

При проектировании и конструировании узлов электропривода и электрооборудования производственных механизмов следует помнить, что по способу монтажа все установки можно разделить на три группы:

- электрооборудование размещено главным образом на траверсе механизма;

- электрооборудование установлено на самом механизме;

Если всё оборудование установлено на самом механизме, то для размещения аппаратуры управления отводится специальное место в виде ниши или небольшого навесного шкафа. При размещении электрооборудования вне механизма и частично на самом механизме аппаратура управления располагается в шкафах и пультах управления, установленных отдельно от механизма. При размещении аппаратуры в шкафу надо учитывать способ монтажа (передний - с раскладкой проводов или задний - по кратчайшим расстояниям). От этого зависят расстояния между аппаратами и соответственно габариты шкафа.

Монтаж вторичных сетей необходимо выполнить в соответствии с требованиями гл. 3.4 ПУЭ.

7. Работа принципиальной схемы радиально - сверлильного станка

Все станки подразделяются на 9 типов: шлифовальные, фрезерные, расточные, токарные и т.д., а так же сверлильные.

Радиально сверлильный станок предназначен для получения сквозных и глухих отверстий в деталях с помощью свёрел, а так же нарезания резьб. Основной особенностью является сверление, нарезание отверстий за один раз в закреплённой детали.

Конструкция станка представляет собой литую чугунную станину, с одного края которой стоит металлическая колонна по которой поднимается, опускается и вращается на 360 градусов траверса. По траверсе движется шпиндель в котором находится коробка скоростей, сверху двигатель, снизу патрон-конус Морзе, куда вставляется сверло.

Принципиально-электрическая схема показана на рис. 1. Она состоит из силовой части и части управления. Силовая часть состоит из питающей цепи 380В - 50Гц, силовой пакетник, предохранителей, токосъёмных колец (предназначенных для передачи напряжения на подвижную часть станка), группы силовых реверсивных контактов, группы контактов теплового реле, пяти двигателей: Д1-двигатель вращения шпинделя, Д2-двигатель перемещения траверсы, Д3-двигатель зажима, Д4-двигатель отжима головки, Д5-двигаель насоса охлаждения сверла. (Все двигатели кроме Д5 находятся на подвижной части станка). А так же силового трансформатора, обеспечивающего электрическую безопасность, который понижает напряжение 380В до 24В лампы местного освещения.

Схема управления состоит из универсального переключателя, реле и пускателей.

Схема работает следующим образом:

При нажатии кнопки «Зажим» получает питание катушка КЗ и своими силовыми контактами замыкает цепь, подаётся напряжение на Д3 и Д4, которые приводят в действие гидравлические устройства, которые зажимают траверсу на колонне, одновременно своим вспомогательным контактом подаёт напряжение на Реле Нагрузки (РН), РН срабатывает и встаёт своими контактами на самоподхват, универсальный переключатель получает напряжение.

При повороте ручки универсального переключателя «Лево», подаётся напряжение на катушку КШВ, пускатель срабатывает, силовые контакты подтягиваются, напряжение подаётся на двигатель Д1 - патрон начинает вращаться, сверловщик может работать.

При повороте ручки универсального переключателя «Право», подаётся напряжение на катушку КШН, пускатель срабатывает, силовые контакты подтягиваются, напряжение подаётся на двигатель Д1 - патрон начинает или продолжает вращаться в другую сторону.

При повороте ручки универсального переключателя «Верх», подаётся напряжение на катушку КТВ, пускатель срабатывает, силовые контакты подтягиваются, напряжение подаётся на двигатель Д2 - траверса начинает подниматься.

При повороте ручки универсального переключателя «Низ», подаётся напряжение на катушку КТН, пускатель срабатывает, силовые контакты подтягиваются, напряжение подаётся на двигатель Д2 - траверса начинает опускаться

При нажатии кнопки «Зажим» подаётся напряжение на катушку КЗ, пускатель срабатывает силовые контакты подтягиваются, напряжение подаётся на двигатели Д3, Д4 … ….?

При нажатии кнопки «Отжим» подаётся напряжение на катушку КО, пускатель срабатывает силовые контакты подтягиваются, напряжение подаётся на двигатели Д3, Д4 … ….?

Для того чтобы охладить сверло, нужно повернуть выключатель трёхфазного пакетника ВН, напряжение подаётся на обмотку двигателя Д5, двигатель начинает вращаться, насос начинает подавать воду на сверло.

Всё электро-оборудование находится в электрическом шкафу, который находится в задней части траверсы, на которой находится группа предохранителей, реле и группа силовых пускателей.

Станок запитан 4 жильным кабелем марки ВВГ (3*4+1*2,5)

Внутри шкафа управления монтаж аппаратуры произведён проводом ПВ1

Станок заземлён металлической полосой 4*40 к контуру цеха сварочным способом.

8. Электробезопасность

Лица, не достигшие 18-летнего возраста, не могут быть допущены в качестве электромонтёров и рабочих к работам в электроустановках. Принимая во внимание большое количество несчастных случаев, происшедших с подростками при работе в электроустановках, Правила ограничивают по возрасту не только персонал, работающий в электроустановках, но и пребывающий в них для прохождения производственной практики.

К персоналу, обслуживающему электроустановки, предъявляются особые требования. При приёме на работу по эксплуатации электроустановок поступающий обязательно проходит медицинский осмотр. Для электромонтёров по обслуживанию электрооборудования к болезням, препятствующим их работе в электроустановках, относятся:

- Психические заболевания со значительными изменениями личности;

- Органические заболевания центральной нервной системы, в том числе эпилепсии и эпилетиформные состояния;

- Наркомания, токсикомания, хронический алкоголизм;

- Нарушение функции вестибулярного аппарата, в том числе болезнь Меньера;

- Стойкое понижение слуха любой этиологии, одно- или двустороннее (речь шёпотом воспринимается на расстоянии менее 3 м);

- Острота зрения без коррекции ниже 0,5 на одном глазу и ниже 0,2 на другом;

- Хронические заболевания переднего отрезка глаза (конъюнктивы, роговицы, век, слёзовыводящих путей) и сетчатки;

- Ограничение поля зрения более чем на 20 ⁰;

- Глаукома;

- Нарушение цветоощущения;

- Гипертоническая болезнь II и III стадии, ишемическая болезнь сердца (стенокардия с частыми приступами);

Сведения об опасных, вредных веществах и неблагоприятных производственных факторов, при работе с которыми требуются периодические медицинские осмотры в целях предупреждения профессиональных заболеваний приведены в таблице 9.1.

Медицинское освидетельствование осуществляется индивидуальным направлением в поликлинику. Оформлять коллективное направление на медицинское освидетельствование не разрешается.

Производственные факторы, при работе с которыми обязательны предварительные, при поступлении на работу, и периодические медицинские осмотры в целях предупреждения профессиональных заболеваний

Наименование производства и профессии	Сроки периодических медицинских осмотров
Работы по обслуживанию действующих электроустановок (генераторов переменного тока, высоковольтных трансформаторов, открытых распределительных устройств (ОРУ) подстанций, линий электропередач и т.д.)	1 раз в 24 месяца.
Работа с ртутными выпрямителями и преобразователями электротока.	1 раз в 12 месяцев.
Работы, связанные с децентрализованной плавкой небольшого количества свинца, пайкой.	1 раз в 24 месяца.
Работы с применением эпоксидных смол и пластмасс на основе компаундов.	1 раз в 12 месяцев.
Работы с применение полимеров, пресс-материалов, лаков из кремнийорганических соединений.	1 раз в 24 месяца.
Работы с ручными машинами, генерирующими вибрацию, и рабочие места у машин, генерирующих вибрацию.	1 раз в 12 месяцев.
Все виды работ с источника постоянных магнитных и электрических полей.	1 раз в 24 месяца.
Работы на высоте и связанные с подъёмом на высоту (верхолазы), а так же по обслуживанию подъёмных соединений.	1 раз в 12 месяцев.

Заключение медицинской комиссии электромонтёр возвращает обратно в отдел кадров, где оно хранится в личном деле работающего, а инженер по охране труда делает соответствующую отметку в журнале регистрации вводного инструктажа и обучение по технике безопасности, в удостоверении по технике безопасности и направлении на работу, с которым электромонтёр и приходит на рабочее место.

9. Организация рабочего места

Рабочим местом называется определённый участок производственной площади цеха, пролёта мастерской, закреплённым за данным рабочим (или бригадой рабочих), предназначенный для выполнения определённой работы и оснащённый в соответствии с характером этой работы оборудованием, приспособлениями, инструментами и материалами.

Электромонтёрам по обслуживанию электрооборудования приходится часто выполнять различные слесарные и сборочные операции. Поэтому они должны чётко знать правила техники безопасности при проведении таких работ и уметь организовать их безопасное выполнение.

Организация рабочего места является важнейшим звеном организации труда. Правильный выбор и размещение оборудования, инструментов и материалов на рабочем месте создают наиболее благоприятные условия работы.

Под рациональной организацией рабочего места понимают такую организацию, которая при наименьших затратах сил и средств обеспечивает безопасные условия работы и наивысшую производительность труда.

Рабочее место организуют в зависимости от содержания производственного задания и типа производства, однако большинство рабочих мест оборудуют, как правило, слесарными верстаками, на которых устанавливают и закрепляют слесарные тиски.

В целях экономии движений и устранения ненужных поисков предметы на рабочем месте делятся на предметы постоянного и временного пользования, за которыми постоянно закрепляют места хранения и расположения.

Расстояние от тары с заготовками и от оборудования (верстака) до рабочего должно быть такими, чтобы рабочий мог использовать преимущественно движение рук. При этом учитывают, что при выполнении трудовых приёмов, связанных с небольшими сопротивлениями усилию, особенно при необходимости соблюдать высокую точность при изготовлении деталей, в работу включают мелкие звенья руки (кисть или даже одни пальцы).

Для снижения утомляемости в движениях работающего должно участвовать наименьшее количество сочленений. Техника безопасности требует, чтобы инструмент, имеющий дефекты, был немедленно заменён исправным. Молоток должен быть плотно насажен на рукоятку, которая расклинивается клином из мягкой стали или дерева. Нельзя «поправлять» молоток с ослабленной рукояткой ударами его о верстак или другие предметы, это приводит к ещё большему расшатыванию рукоятки.

Заключение

В данном курсовом проекте были рассмотрены разделы: Краткая техническая характеристика механизма, описание режимов и циклов работы отдельных механизмов, требование к электроприводу и автоматике, выбор рода тока и величины питающих напряжений, выбор системы электропривода, размещение и монтаж электроаппаратуры, работа принципиальной схемы радиально - сверлильного станка, электробезопасность.

А так же были представлены чертежи принципиальной и монтажной схемы.

Список используемых источников

1. Зимин Е.Н. и др. Электрооборудование промышленных предприятий и установок/Е.Н. Зимин, В.И. Преображенский, И.И. Чувашов: Учебник для техникумов. - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Энергоиздат, 1981. - 552 с., ил.

2. URL: http://bibliofond.ru/view.aspx? id=554258

3. URL: http://sio.su/manual_010_19_gen.html

Размещено на Allbest.ru

...