Устройство обрабатывающего центра модели ИР500ПМФ4. Характеристики сверлильно-фрезерно-расточного станка. Расчет нагрузочной диаграммы механизма. Выбор системы электропривода металлорежущих станков. Мероприятия по обеспечению техники безопасности.
При низкой оригинальности работы "Электропривод главного движения многооперационного металлорежущего станка ИР500", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В годы гражданской войны завод изготавливает для фронта боеприпасы, ремонтирует суда Верхне-Днепровской флотилии. Начиная с 1930 завод осваивает серийное производство паровых насосов и постепенно переходит к станкостроению. В начале Великой Отечественной войны завод был эвакуирован на Урал. В конце 60х годов завод выпускал различные станки спец назначения для Волжского автомобильного завода. В 1984 наряду с освоением серийного производства станков осваивается производство многоцелевых станков с ЧПУ ИР500ПМФ4 и ГДН630.Крутящий момент от электродвигателя к шпинделю передается через 2-х ступенчатую коробку скоростей, связанную со шпинделем зубчатой муфтой. Шкала линейки оптического датчика через электрокабель соединяется с промежуточным усилителем, установленным на станине стола (по оси X), на стойке (по оси Z) и на шпиндельной бабке (по оси Y). Расчет нагрузочной диаграммы производится по параметрам наиболее энергоемкого технологического процесса .Нагрузочная диаграмма электропривода характеризует зависимость вращаемого момента или мощности, развиваемой двигателем, от времени .Нагрузочная диаграммы используются для оценки перегрузочной способности электропривода и сопоставление ее с допустимой кратковременной нагрузкой для данного типа электродвигателя, а также для проверки мощности предварительно выбранного двигателя по нагреву . Использование же двигателя завышенной мощности приводит к неоправданному увеличению капитальных затрат, снижению электрических показателей электропривода, уменьшению КПД двигателя, а в установках переменного тока, кроме того, ухудшению коэффициента мощности, что в свою очередь влияет на непроизводительную загрузку преобразовательного устройства и распределительной сети. Если механическая часть электропривода имеет жесткие кинематические звенья, то упрощенная модель такой системы, содержащий электродвигатель, передаточное устройство и исполнительные органы, при установившемся движении может быть заменена единой приведенной механической системой, движущейся со скоростью вала электродвигателя или одного из исполнительных элементов рабочей машины.Рассчитана нагрузочная диаграмма моментов для технологического цикла, был предварительно выбран типоразмер двигателя на основе рассчитанной нагрузочной диаграммы. Основываясь на технических показателях рабочей машины был произведен выбор системы электропривода для движения главного привода станка ИР500ПМФ4. При синтезе системы автоматического регулирования настроен регулятор контура скорости и тока (ПИ - регуляторы), были рассчитаны статические и динамические характеристики.
Введение
История завода начинается с основания в 1885 году на окраине г.Гомеля небольшого чугунолитейного предприятия.
В годы гражданской войны завод изготавливает для фронта боеприпасы, ремонтирует суда Верхне-Днепровской флотилии.
В 1925 году на заводе было организовано арматурное производство. Через два года котельное. Начиная с 1930 завод осваивает серийное производство паровых насосов и постепенно переходит к станкостроению.
Первые станки были собраны в начале 1934 года. Это были: обдирочный станок 175 для обдирки прутков проката двумя резцами; станок 389 для последующей обкатки.
В 1936 году было положено начало производству долбежных станков 741,742,743.
В начале Великой Отечественной войны завод был эвакуирован на Урал. Во время войны завод был полностью разрушен, его восстановление началось после освобождения Гомеля в 1943 году.
В 1951-52 годах был освоен выпуск долбежных станков с гидравлическим приводом 7430 и 7450,специальных резьбонакатных автоматов ИО35Е.
В 1953 году создаются два новых специальных поперечно-строгательных станка ГД-6и ГД-7, станки для секторной прокатки сверл С-100 и С-101 идр.
В конце 60х годов завод выпускал различные станки спец назначения для Волжского автомобильного завода.
В начале 70х завод экспортирует свою продукцию в 58 стран мира.
С 1982 года начал серийный выпуск специального токарного полуавтомата МК-6026 для одновременной копирной обточки-расточки поршневых колец для автомобилей сельхозмашиностроения. В1983 году заводом изготовлен горизонтальный сверлильно-фрейзерно-расточный обрабатывающий центр 21004П7Ф4. В 1984 наряду с освоением серийного производства станков осваивается производство многоцелевых станков с ЧПУ ИР500ПМФ4 и ГДН630.
В настоящее время завод производит, а также занимается модернизацией обрабатывающих центров 2100ПФ4 и ИР-500. Завод освоил выпуск станков с системой ЧПУ фирмы Сименс.
В данном проекте разрабатывался электропривод главного лавный движения многооперационного металлорежущего станка ИР500. Производится замена электропривода постоянного тока на электропривод переменного тока с асинхронным электродвигателем, а также пересчет мощности электродвигателя в соответствии с технологическим процессом для конкретной детали. Расчет по технологическому процессу производится для наиболее тяжелого режима работы электропривода главного движения. Необходимость произведение такого расчета вызвана тем, что номинальная мощность электродвигателя должна быть как можно ближе к мощности, необходимой для обработки детали. При завышенной мощности электропривода процесс обработки будет производиться с низким коэффициентом полезного действия, а следовательно будут увеличиваться затраты на электроэнергию. В случае превышения мощности, требуемой для обработки, над мощностью привода, электродвигатель будет перегреваться и срок его службы сократится.
Таким образом правильный расчет и настройка электроприводов главного и вспомогательных движений станка является в современных условиях, актуальной задачей.
1. Анализ технического задания на дипломное проектирование
1.1 Назначение и устройство обрабатывающего центра модели ИР500ПМФ4
Общий вид сверлильно-фрезерно-расточного станка модели ИР500ПМФ4 приведен на рис.1.
Рис.1. Общий вид обрабатывающего центра ИР500ПМФ4.
Рис.1. Общий вид обрабатывающего центра ИР500ПМФ4.
Сверлильно-фрезерно-расточный станок модели ИР500ПМФ4 предназначен для особо точной обработки широкого диапазона деталей, отличающихся конфигурацией, размерами и материалами.
На станке можно осуществлять следующие технологические операции: -обработку отверстий с точным расположением осей методом растачивания (получистовое и точное чистовое);
-развертывания;
-контурное и прямоугольное фрезерование (получистовое и чистовое);
-сверления;
-зенкерования;
-нарезку резьбы метчиками;
-выполнение разметки;
-выполнение высокоточных измерений.
Применяя поставляемые с станком поворотные столы и другие принадлежности можно производить обработку отверстий, заданных в полярной системе координат, наклонных и взаимно-перпендикулярных отверстий. Станок пригоден как для работ в инструментальных цехах, так и в производственных цехах с мелкосерийным производством.
Электрооборудование станка предназначено для обеспечения работы органов станка в заданных технологических режимах, безопасной работы, а также максимального облегчения управлением.
Станок оснащен устройством контурного программного управления, измерительными путевыми преобразователями, а также электрооборудованием отечественного производства.
Станок имеет следующие электроприводы: -вращения шпинделя (главного движения -S);
Регулирование скорости перемещения в ручном режиме осуществляется изменением задающего сигнала при неизменной глубине обратной связи. Величина задающего сигнала определяется положением регулятора на пульте станка. Пределы скорости перемещения в ручном режиме от 0 до 6000 мм/мин. Управление приводами подач в автоматическом режиме осуществляется от устройства управления. Желаемая скорость подачи может программироваться в мм/мин или дюймах/мин. Скорость подачи ускоренного перемещения равна 12000 мм/мин.
Контроль за величиной нагрузки на двигатели подач производиться амперметром, расположенном на двери электрошкафа. С помощью переключателя, расположенного на двери электрошкафа, осуществляется подключение амперметра к якорным цепям двигателей подач.
1.2 Основные технические данные и характеристики станка
Таблица 1.2
Вывод
После анализа технического задания на дипломное проектирование были выполнены следующие расчеты. Рассчитана нагрузочная диаграмма моментов для технологического цикла, был предварительно выбран типоразмер двигателя на основе рассчитанной нагрузочной диаграммы. Основываясь на технических показателях рабочей машины был произведен выбор системы электропривода для движения главного привода станка ИР500ПМФ4. После выбора двигателя и системы электропривода осуществлен расчет значений необходимых для дальнейших расчетов. При синтезе системы автоматического регулирования настроен регулятор контура скорости и тока (ПИ - регуляторы), были рассчитаны статические и динамические характеристики. Выбранная структура САУ была оптимизирована с целью обеспечения требуемых статических и динамических характеристик электропривода. Таким образом, исходя из полученных результатов было выяснено, что система соответствует заданным показателям.
Из анализа переходных процессов видно, что перерегулирование составляет, но при набросе 4%, при пуске быстродействие системы составляет , а при набросе нагрузки время регулирования составляет , число колебаний не превышает пяти как при пуске так и при набросе нагрузки, что является нормальным показателем. При анализе динамики видно что данная САУ являет устойчивой.
Если рассматривать экономические показатели то при модернизации увеличелось потребление электроэнергии но сократились затраты на амортизационные отчисления изза увеличения срока службы.
Список литературы
1. Справочник по автоматизированному электроприводу. Под ред. В.А.Елисеева, А.В.Шинянского.-М.: Энергоатомиздат, 1983.-616с.
