3.2 Расчет времени обработки
На рисунке 3.1 представлены графики зависимости скорости инструмента и сил от времени.
Рисунок 3.1 – Графики зависимости скорости инструмента и сил от времени
Ускорение до скорости быстрого хода определяется по формуле:
(3.8)
Принимаем Sразг=S0-1=3 мм, тогда:
Время, затраченное на разгон привода до скорости быстрого хода t, с, определяется по формуле:
(3.9)
Время, за которое скорость быстрого хода снизится до рабочей скорости, находим по формуле:
(3.10)
Путь, который пройдет рабочий орган за время t2-3:
(3.11)
Время быстрого хода инструмента находим по формуле:
(3.12)
где S – расстояние от заготовки до резца, S=50 мм.
Время, затрачиваемое на врезание в деталь на рабочей скорости:
(3.13)
где S3-4 – путь, проходимый инструментом за время, затрачиваемое на вре-
зание в деталь на рабочей скорости, принимаем S3-4=1 мм.
Время, затрачиваемое на обработку детали, определяем по формуле:
(3.14)
где – путь, проходимый инструментом за время, затрачиваемое на обра-
ботку детали, по карте обработки:
Время, требующееся на остановку:
(3.15)
Разгон до скорости рабочего хода равен времени, требующимся на остановку:
Время, за которое произойдет движение резца в обратном направлении на рабочей скорости:
(3.17)
Время
На рисунке 3.2 представлена циклограмма работы.
Рисунок 3.2 – Циклограмма движения инструмента
3.3 Расчет сил
Динамическая сила Fдин, Н определяется по формуле:
(3.18)
где mконс – масса консоли, принимаемая как 40% от массы станка:
(3.19)
Сила трения скольжения:
(3.20)
где – коэффициент трения скольжения,
g – коэффициент свободного падения, g=9,8 м/с2.
Сила трения с учетом силы трения в подшипниковых парах и передаче:
(3.21)
где ηп – КПД подшипника качения, ηп=0,99;
ηпер – КПД передачи винт-гайка ηпер=0,9.
(3.22)
Вычислим суммарную силу. Результаты сведем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Значения суммарной силы
Участок |
Формула F i, Н |
Результат F i, Н |
ti, с |
(F i)2ti, Н2с |
0-1 |
5394,39 |
0,072 |
2095159,93 |
|
1-2 |
691,29 |
0,56 |
267613,84 |
|
2-3 |
-4011,81 |
0,069 |
1110528,74 |
|
3-4 |
1147,70 |
0,25 |
329303,82 |
|
4-5 |
1604,10 |
113,1 |
290764459,53 |
|
5-6 |
-4011,81 |
0,0034 |
54721,71 |
|
6-7 |
-2176,36 |
0,0034 |
16104,25 |
|
7-8 |
-256,43 |
113,35 |
7453481,69 |
|
8-9 |
-2176,36 |
0,069 |
326821,46 |
|
9-10 |
-256,43 |
0,56 |
36823,55 |
|
10-11 |
1663,50 |
0,072 |
199240,72 |
|
∑ |
|
|
228,01 |
302654259,25 |
Время работы t=228,01 с, межоперационное время tмо принимаем tмо=90 с, тогда время цикла tц равно:
(3.23)
Среднеквадратичная сила Fск определяется по формуле:
(3.24)