Анализ конструкции обрабатываемых деталей, уточнение технологии изготовления детали представителя (маршрута обработки и операции, выполняемой на проектируемом станке).

Название	Анализ конструкции обрабатываемых деталей, уточнение технологии изготовления детали представителя (маршрута обработки и операции, выполняемой на проектируемом станке).
Дата	14.05.2018
Размер	1.56 Mb.
Формат файла
Имя файла	iskhodnik.docx
Тип	Документы #43684
страница	5 из 7

1 2 3 4 5 6 7

4.2. Определение функциональных подсистем.

4.2 Определение функциональных подсистем

В проектируемом модуле необходимо обеспечить изменение частоты вращения шпинделя в процессе резания с учетом колебаний шпиндельного устройства для исключения резонансных колебаний. Это снижает шероховатость поверхности изготавливаемой детали.

Проанализировав состав исполнительных подсистем проектируемого станка, его конструкцию, кинематику и работу при выполнении перехода, определили функциональные подсистемы модуля. В таблице 4.2 для сравнения приведены функциональные подсистемы, как станка-аналога, так и проектируемого модуля.

Таблица 4.2 Функциональные подсистемы станка-аналога и проектируемого модуля.

Станок - аналог	Проектируемый станок.
ПО₁ [П₁₁, УБ₁₁, ТБ₁₁, О₁₁]	ПО₁ [П₁₁,, УБ₁₁, ТБ₂₂, О₁₁]
РД₁ [(ПО₁), ВН₁₁, РБ₁₁]	РД₁ [(ПО₁), ВН₁₁, РБ₂₂]
СД₁ [НБ₁₁, СТ₁₃]	СД₁ [НБ₁₁, ИС₂₁]
ПМ₁ [(ПО₁), (РД₁), (СД₁), ВП₁₂]	ПМ₁ [(ПО₁), (РД₁), (СД₁), ВП₂₂]

Функциональные подсистемы 2-го уровня служат для обеспечения параметров исполнительных движений.

Подсистемы 3-го уровня служат для обеспечения особенностей параметров движения при изготовлении детали.

ПО - обеспечение пуска и останова; РД - обеспечение реверсирования движения; СД - обеспечение скорости движения; ПМ - обеспечение перемещения;

П - пуск, УБ - ускорение бесступенчатое, ТБ - торможение бесступенчатое, О - остановка;

ВН - выбор направления,

РБ - бесступенчатое изменение разгона и торможения;

ВП - величина перемещения.

Первое число индекса подсистемы 4-го уровня определяет вид управления:

1 - программное управление

2 - программно-адаптивное управление

Существуют следующие варианты обозначений:

11 - требуемый цикл, 12 - параметр, определяющий величину перемещения, 13 - параметр, определяющий скорость движения; 22 - требуемые параметры движений и обеспечения наименьшей себестоимости обработки, 21 – требуемые параметры движения и обеспечения наименьшей себестоимости обработки.

Состав функциональных подсистем проектируемого станка является наиболее оптимальным с точки зрения достижения необходимых параметров.

4.3. Разработка структуры проектируемого модуля.

С учетом основных переходов и схемы обработки(таб. 4.1), функциональных подсистем(таб. 4.2) проектируемого модуля, составлена его блок-схема (рис. 5).

Рисунок 5. Блок – схема проектируемого модуля.

В соответствии с этой блок-схемой составим структурную схему, изображенную на рис. 6.

На Рис.6. показана структура модуля главного движения с учетом наименьшей себестоимости обработки деталей.

Рисунок 6. Структура модуля главного движения.

Структура данного модуля отличается от модуля станка – аналога введением дополнительных датчиков скорости, температуры резания и дополнительный датчик углового положения.

5. Разработка кинематической схемы модуля

5.1 Определение параметров коробки передач

Диапазон регулирования привода:

, (4)

где n_max=1500 об/мин - максимальная частота вращения на шпинделе

n_min=94 об/мин - минимальная частота вращения на шпинделе

R_n=1500/94=15,95

Диапазон регулирования с постоянной мощностью:

, (5)

где b=4 - для многоцелевых станков

R_пр=15,95^((4-1/)4)=7,98=8

Диапазон регулирования с постоянным моментом:

, (6)

R_пт=15,95^(1/4)=1,99=2

Диапазон регулирования двигателя по полю с постоянной мощностью:

₍₇₎

Тогда для выбранного электродвигателя:

R_эр=2000/1000=2

Определение знаменателя ряда регулирования.

Первоначально знаменатель ряда принимается равным диапазону регулирования двигателя по полю с постоянной мощностью:

, (8)

=0,95∙2=1,9

Расчетное число ступеней коробки:

, (9)

Z_pk=lg8/ lg1,9 =3

Учитывая, что число диапазонов регулирования должно быть целым, расчетное число ступеней округляется в большую сторону и принимается равным 3.

При округлении числа ступеней коробки в большую сторону фактический знаменатель ряда уменьшается. Его значение уточняется:

, (10)

=2=1,25^3

Диапазоны регулирования привода уточняются по принятому окончательно значению знаменателя:

, (11)

R^'_пр=2^3=8

(12)

R'_пт=15,95/8=2

Уточнение частот электродвигателя:

, (13)

n^'_э_max=2000∙2+0,02∙2000=4040об/мин

, (14)

n^'_э_min=2000/2=1000 об/мин

Определение характерных частот вращения шпинделя.

, (15)

где n_р - расчетная частота

, (16)

n_p=94∙2=188 об/мин

n^'_э_max=1,02∙188∙1,25³=374,5 об/мин

n_min=94 об/мин

n₁=n_p=188 об/мин

n₂=n₁∙ɸk’=188∙2=376

n₃=n₂∙ɸk’=376∙2=752

n_max=n₃∙ɸk’∙1,05=752∙2∙1,05=1579

Для принятой компоновки модуля с раздельной коробкой передач определим несколько возможных вариантов структурных формул, а затем выберем из них оптимальную (рис. 7):

Z_k=1*(1м+1*2)=3

В данном курсовом проекте поставлена задача спроектировать привод главного движения с нормальной множительной структурой и раздельной компоновкой, а это значит, что шпиндель будет располагаться раздельно с зубчатыми передачами. Выполненный по первому и второму варианту привод главного движения будет иметь большие осевые габариты. Таким образом, третий вариант структурной формулы является более предпочтительным. По нему будем вести дальнейшие расчеты.

1 2 3 4 5 6 7