Продольно-строгальный станок

Устройство продольно-строгального станка, его назначение. Описание технологического процесса цеха механической обработки изделий из металла и последовательности выполнения операций. Требования, предъявляемые к системе управления электроприводом установки.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 14.12.2017
Размер файла 926,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Строгальные станки предназначены для обработки резцами плоскостей и фасонных линейчатых поверхностей. Они делятся на поперечно-строгальные, продольно - строгальные и долбежные. Первые применяются при изготовлении мелких и средних по размерам деталей, вторые сравнительно крупных или для одновременного строгания нескольких деталей среднего размерам.

Долбежные станки используют для обработки шпоночных пазов, канавок фасонных поверхностей небольшой длины. Станки имеют рабочий ход, во время которого происходит резание, и обратный ход, когда инструмент возвращается в исходное положение.

Размерной характеристикой продольно-строгальных станков являются наибольшие размеры обрабатываемых деталей (ширина, длина, высота). Промышленность Советского Союза выпускает, станки от 630Ч2000Ч550 до 5000Ч125000Ч1250 мм включительно выпускаются в одностоечном исполнении.

У продольно-строгальных станков подвижной частью является стол с закрепленной на нем заготовкой. В зависимости от устройства поперчены, различают одностоечные и двустоечные станки. Первые применяют для обработки крупных деталей, ширина которых выходит за пределы расстояния между колоннами станков двустоечного исполнения.

На рис. 1 показан продольно-строгальный станок 7212. На нем можно строгать детали с наибольшими размерами 1250Ч4000Ч1120 мм. На направляющих 1 станины 2 размещен стол 3, на котором закрепляются обрабатываемые детали. Он получает возвратно-поступательное движение. На двух порталах (стойках) 4 и 5 установлена траверса, несущая два вертикальных суппорта 8. В направляющих правого портала может иметь вертикальные перемещения боковой суппорт. В коробке 10 расположен привод главного движения, в коробках 7 и 9 - приводы вертикальных и боковых суппортов.

Рис. 1. Продольно-строгальный станок 7212

1 -- станина; 2 -- стол; з -- траверса (поперечина); 4 -- вертикальные суппорты; б -- подвеска пульта управления; в -- портал; 7 -- короб-ка подач вертикальных и боковых суппортов; 8 -- привод стола; 9 -- боковой суппорт

Главное движение осуществляется от регулируемого электродвигателя переменного тока. Рабочий ход передается через двухступенчатую коробку скоростей на передачу червяка - рейка по следующему циклу: медленное перемещение стола при врезании резца в заготовку, разгон стола до рабочей скорости перед выходом резца из заготовки, возврат стола в исходное положение. Для изменения скоростей имеется специальный механизм, смонтированный на коробке скоростей. Реверсирование осуществляется электродвигателем.

Движение подачи осуществляется реверсивным электродвигателем, от которого вращение передачи червячной парой на вал коробки подач. На этом валу на шпонке смонтирован диск, на котором установлен фрикцион, связанный пальцем с диском, несущем собачку храпового механизма. Собачка вращает храповое колесо и связанное с ним колесо. От него вращение передается на раздаточный вал и далее через зубчатые колеса на колеса, связанные с полумуфтами. Верхний и нижний валы служат для горизонтального перемещения суппортов, а средние валы для вертикального перемещения.

Периодическая подача суппортов осуществляется следующим образом. В момент реверсирования стола с обратного хода на рабочий подается команда электродвигателя. Вращение его происходит до тех пор, пока разжимная планка фрикциона не упрется в неподвижный упор и не разожмет фрикцион. При нажатии кулачка наконечник реверса стола в начале рабочего хода электродвигатель отключается. Механизм подачи бокового суппорта устроен аналогичным образом. Установка подачи осуществляется храповым колесом. При его вращении приводится в движение подвижный упор. При этом изменяется угол между подвижным и не подвижным упорами тем самым величина подачи.

Установочные перемещения заимствуют движение от электродвигателя, который вращается в направлении рабочей подачи. Одновременно включается электромагнит, который сцепляет червячное колесо с храповым колесом при помощи кулачковой муфты. Далее движение следует по предыдущему. Кнопка установочного перемещения находится на подвесной станции, на которой располагаются и другие кнопки управления. Кроме кнопок управления, на станке имеются средства ручного управления и наладочного перемещения суппортов.

Описание технологического процесса цеха и последовательность выполнения технологических операций

Металлорежущие станки являются весьма распространенной, многочисленной группой машин и орудий, предназначенных для механической обработки изделий из металла при помощи одного или нескольких инструментов.

Продольно-строгальные станки применяются в основном для обработки резцами плоских горизонтальных и вертикальных поверхностей у крупных деталей большой длины. На станках можно производить прорезание продольно-прямоугольных канавок различного профиля, Т-образных пазов и множество других операций.

Главное движение - это перемещение стола, за счет которого инструмент производит резание металла и движение подачи, которое обуславливает перемещение инструмента для снятия нового слоя металла.

Основными величинами, характеризующими размеры и технологические возможности различных продольно-строгальных станков, являются: длина строгания, ход стола (1,5 - 12 м), ширина обработки (0,7 - 4 м), наибольшее тяговое усилие (30 - 150 кН).

Процесс обработки изделия на продольно-строгальном станке состоит из последовательно повторяющихся циклов. Каждый из них включает в себя прямой, то есть рабочий ход и обратный, когда стол возвращается в исходное положение и осуществляется подача резцов во время реверса стола с обратного хода на прямой.

Нормативная скорость прямого хода, скорость резания определяется твердостью обрабатываемого материала, свойствами режущего инструмента и видом обработки (черновое, чистовое).

Поскольку при строгании резец испытывает ударную нагрузку, то значение максимальных скоростей строгания не превосходит 75 - 120 м/мин. При этом скорость вхождения резца в металл, в сравнении со скоростью резания ограничивается до 40% и меньше, в зависимости от обрабатываемого материала, чтобы избежать крошки.

Указанные обстоятельства ограничивают производительность и для ее повышения необходимо сократить непроизводительное время движения. Обратный ход осуществляется на повышенной скорости, а пуско-тормозные режимы при реверсе принимают допустимо минимальной продолжительности.

Привод должен быть управляемым по скорости, поскольку для различных материалов используются различные оптимальные и максимально допустимые скорости строгания; кроме того, движение характеризуется различными скоростями на разных интервалах времени рабочего цикла, высокой частотой реверсирования с большим пуско-тормозным моментом.

Характеристика и кинематическая схема проектируемого механизма

Рис 2. Кинематическая схема

К основным узлам станка относится стол, на котором закрепляется обрабатываемая заготовка и который перемещается возвратно-поступательно относительно неподвижных резцов, закрепленных в суппортах. Движение стола -- главное движение резания; обратный ход стола вспомогательный, осуществляемый с большой скоростью, причем во время обратного хода резцы поднимаются.

Станина, стойка и соединительная балка наверху образует замкнутый контур несущей системы. Один суппорт на стойке и два на поперечине совершают те же вертикальные и горизонтальные движения и являются установочными или служат для периодической подачи резцов, а также их углубления. Суппорт может быть повернут на угол 60°. Привод стола смонтирован рядом со станиной.

Главное движение -- движение резания, т. е. движение стола с обрабатываемой заготовкой сообщается от двигателя постоянного тока через двухступенчатую коробку скоростей с зубчатой муфтой и косозубую реечную передачу. Максимальная скорость перемещения стола.

Таблица 1 - Паспортные данные двигателя

Данные

Значения

Номинальная мощность двигателя, кВт

55

Номинальное напряжение статора, В

220

Номинальная частота питающей сети, Гц

50

Номинальный ток статора, А

113

Синхронная частота вращения, об/мин

1000

Активное сопротивление обмотки статора, Ом

0,074

Индуктивное сопротивление обмотки статора, Ом

0,176

Активное сопротивление обмотки ротора, Ом

0,030

Расположение органов управления продольно-строгального станка

Рис.3 Расположение органов управления

Прибор для контроля загрузки привода стола

Кнопка установочных перемещений суппортов поперечины

Кнопка установочных перемещении бокового суппорта

Кнопка установочного перемещения стола в направлении рабочего хода

Кнопка установочного перемещения стола в направлении обратного хода

Кнопка выключения движения стола

Кнопка выключения двухмашинного агрегата. Только в станках мод. 7210, 7110, 7212, 7112

Кнопка включения двухмашинного агрегата. Только в станках мод. 7210, 7110, 7212, 7112

Лампа, сигнализирующая о включении двухмашинного агрегата

Рукоятка установки величины скорости обратного хода стола

Переключатель подъема резцедержателей суппортов поперечины

Переключатель подъема резцедержателя бокового суппорта

Рукоятка установки величины скорости рабочего хода стола

Лампа, сигнализирующая о включении трехмашинного агрегата

Кнопка выключения трехмашинного агрегата. Только в станках мод. 7210, 7110, 7212, 7112

Кнопка включения трехмашинного агрегата. Только в станках мод. 7210, 7110, 7212, 7112

Рукоятки установки длины хода стола

Кнопка включения автоматического цикла движения стола в направлении обратного хода

Кнопка включения автоматического цикла движения стола в направлении рабочего хода

Кнопка перемещения поперечины вниз

Кнопка перемещения поперечины вверх

Переключатель освещения станка

Кнопка включения прибора, контролирующего загрузку привода стола

Лампа, сигнализирующая о подключении станка к сети

Рукоятка переключателя для подключения станка к сети

Маховики перемещения ползунов суппорта вручную

Шестигранники для рукоятки поворота суппортов вручную

Винты крепления резцов

Рукоятки включения устройства для возврата резцедержателей суппортов

Муфта горизонтального перемещения левого суппорта поперечины вручную

Муфта перемещения ползуна левого суппорта поперечины вручную

Муфта перемещения ползуна правого суппорта поперечины вручную

Муфта горизонтального перемещения правого суппорта поперечины вручную

Гайки прижимной планки резцедержателя суппортов

Гайки зажима ползунов суппортов

Гайки зажима поворотной части суппортов

Винты зажима кареток

Рукоятка выбора направления перемещения бокового суппорта

Муфта перемещения ползуна бокового суппорта вручную

Маховик установки величины подачи бокового суппорта

Муфта вертикального перемещения бокового суппорта вручную

Рукоятка переключения диапазона скоростей движения стола

Рукоятка выбора направления перемещения левого суппорта поперечины

Рукоятка выбора направления перемещения правого суппорта поперечины

Маховик установки величины подачи суппортов поперечины

Кнопка включения двухмашинного и трехмашинного агрегатов

Кнопка выключения двухмашинного и трехмашинного агрегатов. Только в станках мод. 7216, 7116

Лампа, сигнализирующая об отсутствии смазки на направляющих станины. Только в станках мод. 7216, 7116

Лампа, сигнализирующая о незажатом состоянии поперечины

Таблица 2 - Характеристика станка

Данные

Значения

Усилие резания, кН

47

Скорость прямого хода, м/с

0,4

Кратность обратной скорости и рабочей скорости прямого хода, м/с

0,8

Масса стола, кг

5900

Масса детали, кг

7900

Радиус ведущей шестерни, м

0,25

Длина детали, м

4,2

Путь подхода детали к резцу, м

0,2

Путь после выхода резца из металла

0,15

Коэффициент трения стола о направляющие, м

0,07

КПД механической передачи при рабочей нагрузке

0,95

КПД механических передач при перемещении стола на холостом ходу

0,5

Кратность пониженной и рабочей скоростей прямого хода

0,4

Число двигателей

1

Требования к электроприводу продольно-строгального станка

Для механизма перемещения стола продольно-строгального станка выбрать тип электропривода, выполнить выбор электродвигателя и его проверку по нагреву и перегрузке, выбрать силовой преобразовательный агрегат, силовой трансформатор и реакторы, выполнить расчет элементов системы автоматического управления электроприводом, выполнить компьютерное моделирование системы автоматизированного электропривода в типовых режимах.

Требования к электроприводу:

Обеспечение работы механизма по следующему циклу:

* подход детали к резцу с пониженной скоростью;

* врезание на пониженной скорости;

* разгон до рабочей скорости прямого хода;

* резание на скорости прямого хода;

* замедление до пониженной скорости перед выходом резца;

* выход резца из детали;

* замедление до остановки;

* разгон в обратном направлении до рабочей скорости обратного хода;

* возврат стола на холостом ходу со скоростью обратного хода;

* замедление до остановки (стол возвращается в исходное положение). Пониженную скорость принять 40% от скорости прямого хода.

Обеспечение рекуперации энергии в тормозных режимах.

Разгоны и замедления должны проходить с постоянством ускорения. Обеспечение максимально возможных ускорений в переходных режимах.

Статическая ошибка по скорости при резании не должна превышать 10%.

Ограничение момента электропривода при механических перегрузках.

Существующая система электропривода продольно-строгального станка

В данном типе электропривода, прежде всего, учитывается условие работы производственного механизма. Высокая производительность и качество выпускаемой продукции могут быть обеспечены лишь при правильном учёте статических и динамических характеристик привода и рабочей машины. Кинематика, и даже конструкция рабочей машины в значительной степени определяются типом применяемого ЭП, и, наоборот, в зависимости от конструктивных особенностей исполнительного механизма привод претерпевает значительные изменения.

В ЭП должны быть учтены: характер статического момента, необходимые пределы регулирования скорости, плавности регулирования, требуемых механических характеристик, условий пуска и торможения, числа включений в час, качества окружающей среды и т.п.

Первоначально решается вопрос о выборе регулируемого или нерегулируемого типа ЭП. В последнем случае задача значительно упрощается. Все сводится к выбору двигателя переменного тока (асинхронные двигатели). В случае с регулированием по скорости решается вопрос о выборе рода тока привода.

Применение постоянного тока может быть оправдано лишь в тех случаях, когда привод должен обеспечивать повышенные требования к плавности регулирования скорости. Приводы постоянного тока используются в механизмах, работающих в повторно-кратковременном режиме: краны, подъёмные механизмы, вспомогательные механизмы металлургической промышленности (шлепперы, рольганги, нажимные устройства).

В случае приводов повторно-кратковременного режима тип двигателя определяется из условий получения минимальной деятельности переходного процесса, минимальных динамических моментов. С этой целью либо используют специальные двигатели с минимальным моментом инерции, либо переходят к двухдвигательному приводу (суммарный момент инерции двух двигателей той же мощности, что и однодвигательный привод меньше на 20 - 40%).

Для электропривода продольно-строгального станка возможно использование следующих ЭП:

«ТПЧ - АД» (тиристорный или транзисторный преобразователь частоты - асинхронный двигатель);

«Г - Д» (генератор - двигатель);

«ТП - Д» (тиристорный преобразователь - двигатель).

Система «ТПЧ - АД» в принципе, позволяет получить характеристики, аналогичные «ТП - Д», но стоимость частотного преобразователя гораздо выше управляемого выпрямителя.

К недостаткам системы «Г - Д» относят:

необходимость в двукратном преобразовании энергии, что приводит к значительному снижению КПД;

наличие двух машин в преобразовательном агрегате;

значительные габариты установки;

высокие эксплуатационные расходы.

Для электропривода главного движения продольно-строгального станка принимаем систему «ПЧ - АД».

строгальный станок электропривод технологический

Требования, предъявляемые к системе управления электроприводом установки

Система однозонного регулирования предполагает изменение скорости до номинального значения. Составной её частью является система регулирования, замкнутая по скорости и воздействующая на напряжение статора двигателя. Система регулирования базируется на преобразователе частоты Altivar 71 производства фирмы Schneider Electric, в конструктиве которого имеется программируемый логический контроллер (ПЛК). В котором заложен закон, по которому должен работать двигатель, соответственно он выдает задание на скорость посредством получаемого сигнала.

В преобразователе частоты с помощью параметрирования реализуется система регулирования. Структурно она содержит два контура: внутренний - регулирования тока статора и внешний - регулирования скорости вращения двигателя. Контур регулирования тока статора содержит датчик (измеритель) тока ДТ, регулятор тока РТ, управляющий преобразователем ПЧ, и статорную цепь электродвигателя. Составными частями контура регулирования скорости являются датчик скорости ДС типа ЛИР - 158Д и регулятор скорости РС. Так же в структуре можно выделить блок токоограничения и блок поддержания

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Основные требования к эксплуатации электрооборудования. Общий вид продольно-строгального станка, их виды и принцип действия. Объем и последовательность приемки данного оборудования. Мероприятия по технике безопасности при эксплуатации электроустановок.

    курсовая работа [668,2 K], добавлен 11.04.2012

  • Расчёт и построение скоростной и нагрузочной диаграмм электропривода стола продольно-строгального станка. Определение расчётной мощности электродвигателя. Предварительная проверка по нагреву и перегрузочной способности. Выбор силового преобразователя.

    курсовая работа [6,2 M], добавлен 07.03.2012

  • Описание конструкции продольно-строгального станка модели 7116. Расчет открытой и закрытой цилиндрической прямозубой нереверсивной передачи. Устройство и принцип работы четырехрезцового блока. Расчет трудоемкости ремонта и технического обслуживания.

    дипломная работа [104,6 K], добавлен 21.02.2016

  • Конструкция двухстоечного продольно-строгального станка 7Г228Ф11. Требования к электроприводу главного движения. Расчёт электродвигателя по нагреву и проверка результатов с помощью компьютерной программы. Выбор типового тиристорного преобразователя.

    курсовая работа [864,4 K], добавлен 18.01.2013

  • Обзор отечественных и зарубежных четырёхсторонних продольно-фрезерных станков. Техническое задание на модернизацию четырехстороннего продольно-фрезерного станка С26-2. Расчет режимов резания. Уход за режущим инструментом. Разборка и сборка при ремонте.

    дипломная работа [4,1 M], добавлен 27.10.2017

  • Краткое описание конструкции станка, описание технологического процесса, электроприводы механизмов и паспортные данные. Разработка системы автоматического управления электропривода, ее структура и эффективность, основная технологическая автоматика.

    дипломная работа [4,1 M], добавлен 24.04.2014

  • Описание работы поперечно-строгального станка. Исследование динамической нагруженности машины, составление блок-схемы. Структурный анализ рычажного механизма. Определение скорости и сил полезного сопротивления. Анализ кинематических характеристик.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 26.10.2014

  • Разработка технологического процесса механической обработки заглушки. Выбор многофункционального станка с числовым программным управлением. Описание содержания переходов, аппаратных и программных средства системы управления многофункциональным станком.

    лабораторная работа [515,0 K], добавлен 12.12.2013

  • Порядок операций при разработке технологического процесса обработки детали. Чертеж детали, выбор токарного станка для ее обработки. Характеристика оборудования (металлорежущий станок с ЧПУ, промышленный робот, загрузочно-накопительное устройство).

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 19.01.2016

  • Объект автоматизации - операция технологического процесса фрезерования. Определение укрупненного состава операций: установка детали в приспособление, фрезерование контура по управляющей программе металлорежущего станка, снятие детали со стола станка.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.04.2011

  • Кинематический и силовой анализ рычажного механизма поперечно-строгального станка. Методика определения уравновешивающей силы методом рычага Жуковского. Особенности проектирования планетарного редуктора. Анализ комбинированного зубчатого механизма станка.

    курсовая работа [114,4 K], добавлен 01.09.2010

  • Проектирование зубчатого, кулачкового и рычажного механизмов поперечно-строгального станка. Синтез кривошипно-кулисного механизма и трехступенчатого редуктора с планетарной передачей; построение диаграмм перемещения; алгоритм определения размеров кулачка.

    курсовая работа [371,4 K], добавлен 14.01.2013

  • Особенности и преимущества станков с программным управлением. Служебное назначение, анализ материала и технологичности конструкции изготавливаемой детали. Проектный вариант технологического процесса механической обработки детали, наладка станка.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 19.06.2017

  • Определение передаточных функций всех звеньев механизма строгального станка. Расчет масштабного коэффициента скорости для построение плана скоростей. Ускорения кривошипно-шатунного механизма. Определение размера маховика, среднего диаметра его обода.

    курсовая работа [143,4 K], добавлен 28.03.2014

  • Современная металлообработка как высокотехнологичный процесс изготовления изделий из металла. Основные требования, предъявляемые к качеству и точности выполнения работ. Высокотехнологичные станки для токарной обработки. Резцы для скоростного резания.

    презентация [1,7 M], добавлен 14.06.2015

  • Обзор отечественных и зарубежных продольно-фрезерных станков. Описание работы станка. Расчет режимов резания. Рассмотрение силового и мощностного расчета станка. Подготовка к первоначальному пуску. Определение настройки, наладки и режима работы.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 12.08.2017

  • Технические характеристики поперечно-строгального станка. Структурный и кинематический анализ механизма, определение длин звеньев. Расчет прямозубой цилиндрической передачи и внешнего зацепления. Параметры плоского кулачкового механизма и маховика.

    курсовая работа [566,6 K], добавлен 14.06.2012

  • Рычажный механизм перемещения резца поперечно-строгального станка. Построение кинематических диаграмм выходного звена. Определение линейных ускорений точек и угловых ускорений звеньев механизма. Построение совмещенных планов положений механизма.

    курсовая работа [478,0 K], добавлен 30.06.2012

  • Кинематическая схема машинного агрегата. Структурный анализ строгального станка. Конструирование и расчет цилиндрического зубчатого редуктора. Расчет прочности шпоночного соединения и деталей корпуса. Конструирование подшипниковых узлов и расчет сил.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 10.11.2014

  • Обзор конструкций широкоуниверсальных фрезерных станков. Назначение, устройство узлов и особенности компоновки станка модели 6Р82Ш. Технологические операции, выполняемые на нем. Расчет параметров режима резания для типовых операций механической обработки.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 21.11.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.