Электрооборудование металлорежущих станков кратко
Обновлено: 05.07.2024
Токарный станок – это станок, который предназначен для обработки металлических, деревянных и прочих заготовок посредством их обтачивания (резания).
На токарных станках выполняется чистовое и черновое точение фасонных, цилиндрических и конических поверхностей, обработка и подрезка торцов, нарезание резьбы, развертывание отверстий, нарезание резьбы, зенкерование, сверление и т.п. Вращение заготовка получает от шпинделя, резец двигается вместе с салазками суппорта от ходового вала или винта, которые получают вращение от механизма подачи. Общая схема токарного станка изображена на рисунке ниже.
Рисунок 1. Схема токарного станка. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: 1 - станина; 2 - передняя бабка; 3 - суппорт; 4 - задняя бабка.
Самыми распространенными видами токарных станков являются:
- Токарно-винторезный, который используется для работы с черными или цветными металлами.
- Токарно-карусельный, который используется для токарной обработки деталей больших размеров.
- Лобовой, который используется для обтачивания коротких деталей большого диаметра.
- Токарно-револьверный, который используется для обработки деталей из калиброванного прутка.
- Автомат продольного точения, которые используются при изготовлении серийных мелких деталей из фасонного профиля, калиброванного прутка и т.п.
- Многошпиндельный токарный автомат, который используется при токарной обработки точных и сложных деталей из прутка.
- Токарно-фрезерный обрабатывающий центр, который совмещает в себе функции фрезерного и токарного станка.
Электрическое оборудование токарного станка
Как правило, в современных токарных станках малых и средних размеров в качестве главного привода используется привод от короткозамкнутого асинхронного двигателя. Данный привод хорошо конструктивно сочетается с коробкой скоростей станка, а также обладает высокой степенью надежности при эксплуатации и не требует специального обслуживания. В тяжелых токарных станках часто имеет место быть электромеханическое ступенчато-плавное регулирование скоростей основного привода с применением двигателя постоянного электрического тока. Двухзонное или бесступенчатое электрическое регулирование скорости используется в случае автоматизации станков с сложным циклом работы. Данное решение позволяет сильно упростить процесс переналадки станка на любые скорости резания.
Готовые работы на аналогичную тему
Привод подачи средних и малых токарных станков, как правило, осуществляется от главного двигателя, что обеспечивает нарезание резьбы. В этом случае, чтобы регулировать скорость передачи используются многоступенчатые коробки подач. Само переключение ступеней происходит вручную или дистанционно (при помощи электромагнитных фрикционных муфт). В некоторых моделях тяжелых токарных станков в качестве привода подачи применяется отдельный широкорегулируемый электрический привод постоянного тока, а в современных его функции может выполнять асинхронный частотно-регулируемый привод.
В некоторых моделях станков предусмотрено использование вспомогательных приводов, выполняющих следующие функции:
- Зажим задней бабки.
- Передвижение задней бабки.
- Охлаждение насоса.
- Быстрое перемещение суппорта.
- Перемещение люнета.
- Вращение шпинделей съемных приспособлений.
- Зажим деталей.
- Перемещение блоков зубчатых колес коробки скоростей.
- Перемещение движка регулировочного реостата.
Для того, чтобы переключать скорости шпинделя и управлять подачей суппорта в токарных станках предусмотрены электромагнитные муфты. Современные токарные станки оснащаются разнообразными устройствами и приборами автоматизации, задачи которых заключаются в автоматическом отводе резца по окончании обработки детали или заготовки, отключение двигателя во время перерыва в работе станка, электрическом копировании, а также программном цикловом и числовом управлении. Для контроля и сигнализации в состав токарного станка могут входить тахометры, ваттметры, амперметры, приборы контроля температуры подшипников, устройства контроля наличия смазки и приборы для определения скорости резания.
Тахометр - устройство для измерения частоты вращения вращающихся деталей.
Сущность электрического копирования заключается в том, что необходимы профиль изделия воспроизводится по подготовленному заранее шаблону или по ранее обработанной детали. Во время копирования по подготовленному контуру шаблона двигается копировальный палец, форма которого такая же, как и у резца. Перемещение пальца происходит автоматически, через систему управления станком передаются суппорту с резцом таким образом, чтобы траектория перемещения резца совпадала с траекторией копировального пальца. Использование станков с функцией копирования позволяет значительно увеличить повторяемость деталей по размерам и форме, а также производительность труда.
Состав и краткая техническая характеристика станка. Требования к электрооборудованию. Принцип действия электрической машины и систем управления. Расчет мощности и выбор двигателей. Подбор аппаратов защиты, проводов, кабелей, элементов электрической схемы.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.06.2014 |
| Размер файла | 67,2 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Металлорежущие станки являются распространенными производственными машинами, предназначенными для механической обработки заготовок из металла режущими инструментами. Путем снятия стружки заготовке придаются требуемая форма, размеры и чистота *поверхности. На электромашиностроительных заводах механическая обработка занимает значительное место в общем процессе изготовления электрической машины в условиях крупносерийного и массового производства.
В зависимости от характера выполняемых работ, вида применяемых инструментов и формы образуемой поверхности металлорежущие станки подразделяются на следующие девять групп: 1) токарные; 2) сверлильные и расточные; 3) шлифовальные; 4) комбинированные; 5) зубо- и резьбообрабатывающие; 6) фрезерные; 7) строгальные и долбежные; 8) отрезные; 9) разные. Внутри групп станки подразделяются на типы (модели).
В зависимости от технологических возможностей обработки деталей разных размеров, форм и от характера организации производства различают станки: 1) универсальные и широкого назначения, служащие для выполнения различных операций (например мочения, сверления, нарезания резьбы и др.) и способов обработки (например, фрезерования и растачивания отверстий) при обработке изделий многих наименований и типоразмеров; такие станки применяются при штучном и мелкосерийном производстве в ремонтных цехах, мастерских и т.д. 2) специализированные, предназначенные для обработки деталей, сходных по форме, но имеющих различные размеры; такие станки используются в серийном производстве; 3) специальные, служащие для обработки деталей одного типоразмера; станки такого вида применяются в крупносерийном и массовом производствах.
Станки токарной группы относятся к наиболее распространенным, металлорежущим станкам и широко применяются на промышленных предприятиях, в ремонтных мастерских и т. п. В эту группу входят: универсальные токарные и токарно-винторезные, револьверные, токарно-лобовые карусельные, токарно-копировальные станки, токарные автоматы и полуавтоматы. На токарных станках производится обработка наружных, внутренних и торцевых поверхностей тел вращения цилиндрической, конической и фасонной формы, а также прорезка канавок, нарезка наружной и внутренней резьбы и т.д. Режущими инструментами на токарных станках служат в основном резцы, но применяются также и сверла, развертки, метчики, плашки и др.
Характерной особенностью станков токарной группы является осуществление главного движения за счет вращения обрабатываемой детали. Подача режущего инструмента производится путем поступательного перемещения суппортов.
Наибольшее применение получили универсальные токарно-винторезные станки, на которых выполняются всевозможные токарные работы. В электромашиностроении на токарных станках производится обточка валов, подшипниковых щитов и других деталей электрических машин. электрооборудование мощность защита кабель
Совершенствование современных станков должно обеспечивать повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений при соответствующем повышении мощности привода главного движения. Исключительное значение приобретает повышение надежности станков за счет насыщения их средствами контроля и измерения, а также введения в станки систем диагностирования. Повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений связано с дальнейшим совершенствованием привода станков, шпиндельных узлов, тяговых устройств и направляющих прямолинейного движения. Применение композиционных материалов для режущих инструментов позволяет уже сейчас реализовать скорость резания до 1,5-2 км/мин, а скорость подачи довести до 20-30 м/мин. Дальнейшее повышение скоростей потребует поиска новых конструкций, использующих иные физические принципы и обеспечивающих высокую работоспособность ответственных станочных узлов. Применение станочных модулей возможно только при полной автоматизации всех вспомогательных операций за счет широкого использования манипуляторов и промышленных роботов. Это относится к операциям, связанным со сменой заготовок, режущих инструментов, технологической оснастки, с операциями измерения заготовки, инструмента, с операциями дробления и удаления стружки из рабочей зоны станка. Оснащение станков гибкого автоматизированного производства различными контрольными и измерительными устройствами является необходимым условием их надежной работы, особенно в автономном и автоматизированном режиме.
1. Состав и краткая техническая характеристика станка
Основные узлы станка: станина, передняя (шпиндельная) бабка с коробкой скоростей и шпинделем, суппорт, задняя бабка, коробка подач, фартук и шкаф с электрооборудованием.
Станина является основной несущей конструкцией станка. По направляющим станины перемещается нижняя каретка суппорта, а также задняя бабка. Шпиндель представляет собой полый вал, через который можно пропускать прутковый материал при обработке его на станке. На шпиндель навертывается патрон либо планшайба для закрепления обрабатываемого изделия, а также может устанавливаться передний центр при обработке изделия в центрах.
Технологические возможности станков могут быть расширены применением делительной головки, накладного круглого стола.
Электрооборудование металлообрабатывающих станков,
общие сведения о металлообрабатывающих станках
Все металлообрабатывающие станки по принципу воздействия на обрабатываемый материал условно можно разделить на три вида:
- металлорежущие (резание),
- кузнечно-прессовые (удар и давление),
- электротехнологические (электрическая энергия, преобразованная в другие виды энергии).
Металлорежущие станки предназначены для механической обработки металлов режущими инструментами.
В настоящее время имеют наиболее широкое применение на производстве.
По весо-габаритным показателям различают станки:
- нормальные, с массой до 10 т;
- крупные, с массой от 10 до 30 т;
- тяжелые, с массой от 30 до 100 т.
По точности обработки станки бывают:
- нормальной точности,
- повышенной точности,
- высокой точности,
- особо высокой точности (прецизионные).
По назначению и характеру выполняемых работ можно выделить 6 основных групп станков;
- токарные,
- сверлильные и расточные,
- строгальные,
- фрезерные,
- шлифовальные,
- агрегатные.
Краткая общая характеристика этих групп станков представлена в табл. 4.1-1.
Внутри каждой группы станки подразделяются на типы (модели). Для выполнения операций на станках необходимо обеспечить три основных вида движений:
• главное, для резания инструментом металла,
• подачи, для перемещения инструмента или заготовки,
• вспомогательные, для выполнения вспомогательных операций, непосредственно не участвующих в процессе резания.
Главное движение и движение подачи - это рабочие (основные) движения.
Главные движения обеспечиваются электроприводом (иногда гидроприводом).
Движения подачи — от главного привода через механическую передачу, либо от отдельного электро- или гидропривода.
Примечание—Системы:
Г-Д— генератор-двигатель, ТП-Д — тиристорный преобразователь-двигатель,
ЭМУ-Д—электромашинный усилитель-двигатель, ПМУ—Д — предварительный магнитный усилитель-двигатель, Г-Д с ЭМУ или МУ — генератор-двигатель с электромашинным усилителем или магнитным усилителем.
Вспомогательные движения — вручную, либо от отдельного электро-или гидропривода.
Основные требования к электроприводу движений:
- надежность и простота обслуживания (наладки),
- соответствие характеру изменяющейся нагрузки,
- широкий и плавный диапазон регулирования скорости рабочего процесса,
- жесткость механических характеристик, т.е. при изменении нагрузки на валу ЭД от холостого хода до номинальной изменение скорости вращения не должно превышать 5..-10 %.
Регулирование скорости главного привода возможно одним из трех способов:
• механическим, с помощью механизма передачи с регулируемым передаточным отношением,
• электрическим, изменением частоты вращения ЭД,
• электромеханическим, комбинированием двух первых.
Механическое регулирование, обычно — ступенчатое, а электрическое — ступенчатое и бесступенчатое.
Диапазон регулирования от 3 : 1 до 120: 1 (для главного движения) и 1000:1 (для подачи).
Общая характеристика кузнечно-прессовых машин (КМП) представлена в табл. 4.1-2.
Основные варианты электропривода КПМ:
- АД с КЗ-ротором или фазным ротором,
- АД с частотным и импульсным управлением,
- АД в комплекте с электромагнитной муфтой скольжения (ЭМС),
- ДПТ параллельного или смешанного возбуждения.
Электрическое оборудование. В состав металлорежущих станков входят следующие электрические устройства: коммутационные аппараты для подключения и отключения станка и его отдельных элементов к электрической сети; электрические двигатели для приводов главного движения, механизмов подач и вспомогательных движений (перемещения задней бабки и ее зажима, отвода и подвода режущего инструмента, подачи СОЖ); электромагнитные муфты для переключения скоростей шпинделя и регулирования подачи суппорта.
Для управления работой электрооборудования используются аналоговые и цифровые микросхемы. В качестве датчиков в станках применяют устройства измерения неэлектрических величин (перемещений, скорости, температуры, давления, силы) электрическими методами: с помощью тахогенераторов, сельсинов, индукционных и емкостных датчиков, оптоволоконных фотоизмерительных устройств и других аппаратов.
Электрические схемы металлорежущих станков строят с использованием релейно-контакторных аппаратов, принцип работы которых основан на перемещении контакт-деталей после подключения катушки контактора к электрической сети. Эти же схемы могут также быть построены на бесконтактных логических элементах, которые в настоящее время вытесняют релейно-контакторные аппараты. Функциональное назначение тех и других элементов одинаковое.
Релейно-контакторные и бесконтактные элементы выполняют одинаковые логические функции и могут применяться в автоматизированных системах управления. Например, при замыкании и размыкании контактов выполняются логические функции ДА и НЕТ соответственно. При подключении катушки контактора к электрической сети контакты замыкаются, т. е. выполняется логическая функция ДА. Если при подключении катушки контакты размыкаются, то выполняется логическая функция НЕТ.
Выполнение логических функций И, ИЛИ зависит от схемы соединения механических контактов: последовательное соединение контактов соответствует выполнению логической функции И, а параллельное — логической функции ИЛИ.
Применение бесконтактных логических элементов целесообразно в сложных схемах, когда число входных сигналов в схеме в несколько раз превышает число выходных. Релейно-контак-торные аппараты используют в системах управления небольшой сложности. Аппаратные средства и программное обеспечение взаимосвязаны. Любой процесс, реализуемый программным путем, может быть преобразован в эквивалентный процесс, реализуемый аппаратными средствами, и наоборот.
Арифметико-логическое устройство (АЛУ) является главным компонентом любого многофункционального автомата или информационной системы управления. Назначение АЛУ — выполнять заданный набор арифметических и логических операций, определяемый его областью применения и функциональным назначением. Для станков с ручным управлением или с простейшей автоматикой используют логические элементы.
Copyright © 2005 — 2015, ООО "Станко-Пром"
При перепечатке статей и материалов, ссылка на сайт обязательна.
Читайте также: