Схема автономных приводов подачи станков с ЧПУ с бесступенчатым электрическим регулированием со встроенным механическим редуктором.



СОДЕРЖАНИЕ

Задание по курсовому проектированию 2
Содержание 3
Введение 4
1.Структуры приводов подач 5
  1.1 Схема автономных приводов подач станков с ЧПУ с бесступенчатым электрическим регулированием с автономным механическим редуктором 5
  1.2 Схема автономных приводов подачи станков с ЧПУ с бесступенчатым электрическим регулированием со встроенным механическим редуктором. 6
    1.3 Схема привода подач станков с ЧПУ с бесступенчатым регулированием с прямым соединением вала электродвигателя и ходового винта   6
2. Приводные двигатели. Типы и характеристики 8
    2.1 Двигатели постоянного тока серии П2, ПБСТ, ПСТ 8
    2.2 Малоинерционные двигатели с гладким, дисковым и полым якорями. 9
2.3 Высокомоментные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов 11
2.4Бесколекторные (вентильные) двигатели 13
     2.5Линейные и специальные электродвигатели 14
3. Муфты. Конструкции, принцип работы. 16
4. Тяговые механизмы 20
     4.1 Винт-гайка качения 20
     4.2 Гидростатическая винт-гайка 21
4.3Червячно-реечная передача 22
5. Способы обеспечения точности привода. Датчики. Стабилизация температуры 24
    5.1 Датчики обратной связи 24
    5.2 Стабилизация температуры 25
6. Патентные исследования 27
Заключение 29
Литература 30

Введение

Приводы подач металлорежущих станков предназначены для сообщения движений подачи рабочему органу в виде суппорта, стола, каретки и салазок.

В станках с ЧПУ используются приводы подач с бесступенчатым регулированием. Приводы должны обеспечивать широкий диапазон режимов обработки, максимальную производительность, высокую точность позиционирования исполнительных органов.

Благодаря регулированию электродвигателя и упрощению механической части снижается нагрузка на двигатель: повышается КПД привода, снижается его момент инерции, повышается точность исполнения команд.

Для роста производительности станка предусматривают скорость быстрого хода исполнительных узлов 15 м/мин и более, а в легких токарных и сверлильных станках с малыми ходами — высокое быстродействие привода (время разгона до максимальной скорости не превышает 0,2 с).

В связи с увеличением скорости быстрых перемещений и снижением скорости установочных движений диапазон регулирования привода подач станков с ЧПУ весьма широкий: в токарных, фрезерных и расточных станках от 100 до 10 000.

Поскольку доля силы резания в общей нагрузке на привод подачи значительна и в процессе обработки сила резания изменяется в широком диапазоне, требования к статической и динамической жесткости приводов подач станков с ЧПУ намного выше, чем к приводам подач традиционных станков.

В состав исполнительного механизма электромеханического привода подачи входят соединительная муфта, тяговое устройство, его опоры. В приводе может использоваться беззазорный редуктор, предназначенный для повышения момента на тяговом устройстве или для реализации компоновочных решений.

Целью данного курсового проекта является углубленное изучение приводов подач станков с ЧПУ. В проекте рассматриваются возможные структуры приводов подач, обзор приводных двигателей и соединительных муфт, описание тяговых механизмов. Также изучаются методы увеличения точности хода приводов подач и новые решения в области конструирования приводов подач к современным станкам с ЧПУ.

 

Структуры приводов подач станков с ЧПУ

Приводы подачи в современных станках с ЧПУ выполняют с короткой кинематической цепью: приводной электродвигатель связан с винтом шарико-винтовой передачи жестко или посредством одноступенчатого редуктора, в конструкции которого предусмотрена возможность выборки зазора в зубчатом зацеплении.

 

    1.1. Схема автономных приводов подач станков с ЧПУ с бесступенчатым электрическим регулированием с автономным механическим редуктором

Схема автономных приводов подач с автономным механическим редуктором с бесступенчатым электрическим регулированием применяется в группах токарных и многооперационных станков с ЧПУ (рис. 1.1) с высокими тяговыми усилиями. При этом для каж­дого координатного перемещения имеется свой автономный привод подачи с автономным регулируемым электродвигателем с предель­ными частотами вращения, обеспечивающим бесступен­чатое регулирование величины подач.

Рисунок 1.1 -  Структурно-кинематическая схема автономного привода продольной подачи стола 5пр с автономным механическим редуктором и бесступенчатым регулированием многооперационного станка с ЧПУ

 

Кроме того, в каждом приводе имеется свой автономный меха­нический редуктор, соединяемый с валом электродвигателя и вход­ным концом ходового винта с помощью специальных присоедини­тельных муфт. Механический редуктор обеспечивает повышение крутящих моментов на ходовом винте и увеличение тягового уси­лия привода. В этих приводах используется минутная подача, мм/мин, и уравнение кинематического баланса имеет вид:

(nэ min-nэ max) ip p=Sм min - Sм max

где nэ min-nэ max - предельные частоты вращения электродвигателя;

            iр - передаточное отношение механического редуктора;

            р - шаг ходового винта передачи винт-гайка качения;

           Sм min-Sм max - предельные значения минутных подач рабочего органа.

 

Схема автономных приводов подачи станков с ЧПУ с бесступенчатым электрическим регулированием со встроенным механическим редуктором.

 

В схемах автономных приводов подачи со встроенным механи­ческим редуктором с бесступенчатым регулированием станков с ЧПУ ведущая шестерня механического редуктора устанавливается непосредственно на вал электродвигателя, а ведомое колесо - на входной конец ходового винта (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 -  Структурно-кинематическая схема автономного привода поперечной подачи суппорта со встроенным механическим редуктором и бесступенчатым регулированием токарного станка с ЧПУ

 

При этом уменьшаются осевые габариты и упрощается кон­струкция привода подач. Регулирование минутных подач Sм min-Sм max осуществляется бесступенчато регулируемым электродвигателем с частотами вращения  nэmin -nэ max как в предыдущем приводе. При­меняются такие приводы в токарных и многооперационных станках с ЧПУ, в основном при средних тяговых усилиях.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 434; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ