4. Пример выполнения задания контрольной работы
Задание:
1. Выполнить расчеты, необходимые для проектирования главного привода токарного станка с высотой центров 315 мм, при мощности двигателя Р = 30 кВт. Максимальная частота вращения шпинделя nmax пр = 2500 об/мин совпадает с частотой n1-s1пр, так как решено не использовать третий участок характеристики двигателя, на котором мощность двигателя падает.
Выбираем из таблицы 3 значения nном.дв = 1500 об/мин, n1-s1 = 5400 об/мин, nмакс. дв = 6500 об/мин.
4.1 Расчет однодиапазонного привода
1. Рассчитываем
передаточное отношение i
= 
=
=
2,16.
Такая редукция может быть достигнута ременной передачей между двигателем и шпинделем.
2. Номинальная
частота привода nном.пр
= 
694,4
об/мин, 3. Расчет предельной глубины
резания выполняем в MS
Excel
по формуле tпр
= 
.
На частотах,
меньших номинальной, выделенных в
таблице 5 желтым цветом, Ршп
=
,
tпр
=
на частотах, больших номинальной,
выделенных бирюзовым,
tпр
=
,
где для обработки стали 40Х с твердостью НВ180 произведение коэффициентов k1k2 = 0,061; m = 0,85; y = 0,75; v - скорость резания м/мин; s – подача; мм/об; D – диаметр обработки, мм; n – частота вращения, об/мин, η = 0,9.
Таблица 4 - Зависимость частоты вращения от скорости резания при диаметрах обработки от 31,5 до 1600 мм
|
Скорость резания, м/мин | ||||||||||||||
|
| ||||||||||||||
|
|
|
|
|
частота вращения шпинделя, об/мин |
|
|
|
|
| |||||
|
1600 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
13 |
16 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
63 |
|
|
1250 |
5 |
6 |
8 |
10 |
13 |
16 |
20 |
25 |
32 |
41 |
51 |
64 |
80 |
|
|
1000 |
6 |
8 |
10 |
13 |
16 |
20 |
25 |
32 |
40 |
51 |
64 |
80 |
100 |
|
|
800 |
8 |
10 |
13 |
16 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
64 |
80 |
100 |
125 |
|
|
630 |
10 |
13 |
16 |
20 |
25 |
32 |
40 |
51 |
63 |
81 |
101 |
126 |
159 |
|
|
500 |
13 |
16 |
20 |
25 |
32 |
40 |
51 |
64 |
80 |
102 |
127 |
159 |
201 |
|
|
400 |
16 |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
64 |
80 |
100 |
127 |
159 |
199 |
251 |
|
|
315 |
20 |
25 |
32 |
40 |
51 |
64 |
81 |
101 |
126 |
162 |
202 |
253 |
318 |
|
|
250 |
25 |
32 |
41 |
51 |
64 |
80 |
102 |
127 |
159 |
204 |
255 |
318 |
401 |
|
|
200 |
32 |
40 |
51 |
64 |
80 |
100 |
127 |
159 |
199 |
255 |
318 |
398 |
502 |
|
|
160 |
40 |
50 |
64 |
80 |
100 |
125 |
159 |
199 |
249 |
318 |
398 |
498 |
627 |
|
|
125 |
51 |
64 |
82 |
102 |
127 |
161 |
204 |
255 |
318 |
408 |
510 |
637 |
803 |
|
|
100 |
64 |
80 |
102 |
127 |
159 |
201 |
255 |
318 |
398 |
510 |
637 |
796 |
1003 |
|
|
80 |
80 |
100 |
127 |
159 |
199 |
251 |
318 |
398 |
498 |
637 |
796 |
995 |
1254 |
|
|
63 |
101 |
126 |
162 |
202 |
253 |
318 |
404 |
506 |
632 |
809 |
1011 |
1264 |
1592 |
|
|
50 |
127 |
159 |
204 |
255 |
318 |
401 |
510 |
637 |
796 |
1019 |
1274 |
1592 |
2006 |
|
|
40 |
159 |
199 |
255 |
318 |
398 |
502 |
637 |
796 |
995 |
1274 |
1592 |
1990 |
|
|
|
31,5 |
202 |
253 |
324 |
404 |
506 |
637 |
809 |
1011 |
1264 |
1618 |
2022 |
|
|
|
Желтым цветом выделены частоты, меньшие номинальной частоты привода 694,4 об/мин, а бирюзовым - большие. В трех нижних правых ячейках расчет не произведен, так как частоты в них превышают 2500 об/мин, максимальные для данного станка.
Глубина резания рассчитана в таблице 5 при обработке с подачей 1мм/об конструкционной легированной стали с твердостью НВ180. КПД привода примем равным 0,9.
Таблица 5 - Расчет предельной глубины резания однодиапазонного привода, мм
|
Скорость резания м/мин | |||||||||||||
|
D, мм |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
63 |
80 |
100 |
125 |
160 |
200 |
250 |
315 |
|
|
|
|
глубина резания, мм |
|
|
|
|
|
|
| |||
|
630 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,8 |
|
500 |
0,6 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
1,0 |
|
400 |
0,8 |
0,8 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
1,1 |
1,2 |
1,2 |
|
315 |
1,0 |
1,0 |
1,1 |
1,1 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,3 |
1,3 |
1,4 |
1,4 |
1,5 |
1,5 |
|
250 |
1,3 |
1,3 |
1,4 |
1,4 |
1,5 |
1,5 |
1,6 |
1,6 |
1,7 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
1,9 |
|
200 |
1,6 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
2,0 |
2,1 |
2,2 |
2,2 |
2,3 |
2,4 |
|
160 |
2,0 |
2,1 |
2,1 |
2,2 |
2,3 |
2,4 |
2,4 |
2,5 |
2,6 |
2,7 |
2,8 |
2,9 |
3,3 |
|
125 |
2,5 |
2,6 |
2,7 |
2,8 |
2,9 |
3,0 |
3,1 |
3,2 |
3,4 |
3,5 |
3,6 |
4,1 |
3,3 |
|
100 |
3,2 |
3,3 |
3,4 |
3,5 |
3,7 |
3,8 |
3,9 |
4,1 |
4,2 |
4,3 |
4,9 |
4,1 |
3,3 |
|
80 |
4,0 |
4,1 |
4,3 |
4,4 |
4,6 |
4,7 |
4,9 |
5,1 |
5,2 |
5,9 |
4,9 |
4,1 |
3,3 |
|
63 |
5,1 |
5,2 |
5,4 |
5,6 |
5,8 |
6,0 |
6,2 |
6,4 |
7,3 |
5,9 |
4,9 |
4,1 |
3,3 |
|
50 |
6,4 |
6,6 |
6,8 |
7,1 |
7,3 |
7,6 |
7,8 |
8,8 |
7,3 |
5,9 |
4,9 |
4,1 |
|
|
40 |
8,0 |
8,2 |
8,5 |
8,8 |
9,1 |
9,4 |
9,8 |
8,8 |
7,3 |
5,9 |
4,9 |
|
|
4. Вычертить график силовой характеристики привода по типу рис.3. У привода исключен участок падения мощности.
5. Вычертить график зависимости предельной глубины резания от скорости резания для обработки заготовки диаметром 80 мм.