Визначення основних характеристик приводу головного руху

До основних характеристик верстата відносяться: граничні значення частот обертання або подвійних ходів, необхідних для обробки заданих металів при заданих умовах різання; діапазон регулювання частот обертання або подвійних ходів; максимальне значення сил різання; максимальний крутний момент у приводі верстата; ефективна потужність, необхідна при різанні; граничні значення подач; діапазон регулювання подач.

Основні характеристики є вихідними даними для кінематичного та силового розрахунку усіх елементів проектованого верстата і від правильного їх визначення залежить точність та якість виконання проекту верстата.

Потужність приводу головного руху визначається за формулою

, кВт,

де N_Е — ефективна потужність, необхідна для виконання корисної роботи, кВт;

η — розрахунковий коефіцієнт корисної дії привода.

Ефективна потужність різання N_Е визначається коловою силою різання P_z, Н та швидкістю різання V_min, м/хв.

.

При проектному розрахунку режимів різання для універсальних верстатів у як вихідний матеріал слід вибирати високоміцну леговану сталь з НВ не менше 170, σ_В не менше 750 Н/мм², глибину різання та подачу — максимальні, матеріал різального інструмента — швидкорізальну сталь.

Необхідні дані для розрахунку режимів різання наведено у додатку Б в табл. Б.1 – Б4 для токарних верстатів, в табл. Б.5 – Б.8 для свердлильних та в табл. Б.9 – Б.12 для фрезерних верстатів. Глибину різання при виборі подачі для токарних та фрезерних верстатів слід приймати ту, що задана у завданні, або із рекомендацій у довідниковій літературі.

Після визначення N_Е вибирається за каталогом електродвигун найближчої більшої потужності. За розрахованою мінімальною швидкістю V_min визначається мінімальна частота обертання шпинделя

і порівнюється із заданою або рекомендованою у довідниковій літературі. Якщо розрахункове значення n_min більше або дорівнює заданому чи рекомендованому, розрахунок закінчується. Якщо розрахункове значення n_min менше заданого (рекомендованого), необхідно виконати перерозрахунок V_min , прийнявши менше значення або глибини різання, або подачі.

1 Кінематичний розрахунок коробок швидкостей

1.1 Призначення і загальні вимоги до коробок швидкостей

Одним з основних вузлів верстата є коробка швидкостей. Призначення коробки швидкостей полягає в тому, щоб забезпечити можливість обробки визначеного діапазону матеріалів та розмірів деталей з заданими режимами різання.

Сучасні конструкції коробок швидкостей повинні задовольняти ряд експлуатаційних, технологічних та технічних вимог.

Коробка швидкостей повинна забезпечувати шпинделю необхідний ряд чисел обертів від n_max до n_min з відхиленням не вище передбаченого нормаллю верстатобудування Н11-1.

Для забезпечення потрібної точності та чистоти оброблюваної поверхні, необхідна плавна робота передач і безвібраційне обертання шпинделя. Ці вимоги забезпечуються достатньою жорсткістю корпуса, валів, шпинделя та їх опор, їх раціональним розміщенням, якістю виготовлення елементів привода та його зборки.

Управління коробкою швидкостей повинно бути простим і зручним для забезпечення мінімальних затрат часу на переключення передач. Коробка швидкостей повинна забезпечувати максимальне значення ККД. Механізми коробки швидкостей повинні бути легкодоступними для спостереження за їх роботою, регулювання та ремонту. Конструкція коробки швидкостей повинна бути, за можливості, простою.

Для створення коробки швидкостей необхідно прагнути до максимально можливої уніфікації вузлів та деталей, яка зменшує кількість оригінальних деталей, посадок, різних модулів зубчастих коліс та інших конструктивних рішень, які ведуть до ускладнення конструкції і зростання її собівартості.

Матеріал, який використовується та вид термообробки коробки швидкостей повинні бути економічно обгрунтовані.