Кинематический расчет привода главного движения

3.4.1. Составляют 6…10 возможных вариантов общих стандартных структурных формул привода [20, 28, 30, 39, 44, 48, 49, 53, 54, 61, 62] и производят их анализ с помощью ЭВМ. Из отобранных ЭВМ структурных формул принимают наиболее рациональную [53,62]. Выбирают тип привода [53] и вид последней передачи, устанавливаемой у исполнительного звена. В пояснительной записке на формате А4 приводят структурную сетку привода.

3.4.2. По структурной формуле наилучшего варианта строят график частот вращения привода, на основе которого устанавливают передаточные отношения зубчатых и ременных передач [7,20,28,49, 53,62]. Определяют на графике частот вращения валов положение расчетной ветви, которую выделают толстой линией.

Для определения крутящих моментов на валах в коробках скоростей универсальных станков в качестве расчетной частоты шпинделя принимают не , а рассчитывают по формулам:

- в случае токарных, револьверных, карусельных, консольно-фрезерных и расточных станков - ;

- в случае сверлильных - .

Крутящий момент на шпинделе, соответствующий этой частоте, принимают в качестве наибольшего расчетного, который равен:

.

3.4.3. Подсчитывают число зубьев колес, составляющих - привод главного движения [1,7,20,52,53].

3.4.4. Определяют действительные значения частот вращения шпинделя и их отклонения в процентах от установленных нормалью Н-11-1, Н-21-5.

3.4.5. Разрабатывают первый вариант кинематической схемы привода с указанием муфт, тормозных и реверсирующих устройств, одиночных передач и системы управления.

3.4.6. Определяют КПД привода главного движения c учетом перегрузки [20,48,49,53].

3.4.7. Вычисляют эффективную мощность, затрачиваемую на резание [20,49,53,75].

3.4.8. Определяют мощность, требуемую на подачу, которая ориентировочно составляет для токарных и револьверных станков 3…4%, сверлильных 4…5 %, фрезерных 15…20 % мощности привода главного движения [20,30,49,53].

3.4.9. Рассчитывают общую мощность привода, затрачиваемую на резание и подачу, и выбирают электродвигатель [20,49,52,53].

3.4.10. Подбирают на базе станка прототипа кинематическую схему привода подач, и вычерчивают кинематическую схему станка. По указанию руководителя курсового проектирования может быть произведен кинематический расчет механизма подач. Привод подач проектируют подобно приводу главного движения.

3.4.11. В тех случаях, когда заданием предусмотрено проектирование индивидуального - раздельного привода подач, расчеты производят в следующем порядке:

3.4.12. Определяют КПД кинематической цепи подач  или принимают ориентировочно 0,15…0,20 от КПД главного движения [20,28,52,53].

3.4.13. Рассчитывают тяговую силу подачи P_n c учетом типа направляющих по формулам [28,30,49,52]:

- для токарных станков с призматическими и комбинированными направляющими     - ;

- для токарных, револьверных и фрезерных станков с прямоугольными направляющими - ;

- для фрезерных станков с направляющими в форме ласточкиного хвоста - ;

- для пиноли шпинделя сверлильных станков - ,

где , , - составляющие силы резания, Н; G - вес движущихся частей, Н; k - коэффициент, учитывающий влияние опрокидывающего момента; - приведенный коэффициент трения; Т - крутящий момент сил резания, Н·м; d - диаметр сверла, м.

3.4.14. Определяют эффективную мощность привода подачи:

, кВт, где - тяговая сила, Н; s - минутная подача (скорость подачи), мм/мин.

3.4.15. Вычисляют мощность привода подач, кВт, и выбирают электродвигатель.