Презентация МГКЭИТ Для диплома. Презентация МГКЭИТ - Диплом Фирсов. Выпускная квалификационная работаРазработка электропривода и автоматизации токарного станка с чпу
 Скачать 1.1 Mb.
|
|
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА «Разработка электропривода и автоматизации токарного станка с ЧПУ» Специальность: 13.02.10 Электрические машины и аппараты (по отраслям) Выполнил студент: Фирсов Станислав Александрович Руководитель: Скороход Светлана Александровна Цель выпускной квалификационной работы: разработка электропривода и автоматизация токарного станка с ЧПУ. Задачи проектирования: рассмотреть назначение, устройство, возможности токарного станка, условия модернизации; произвести выбор электропривода главного движения; разработать схему управления электроприводом; рассмотреть безопасные условия труда при работе на станке и при техническом обслуживании. Объектом исследования: электрооборудование токарного станка. Предметом исследования: привод главного движения токарного станка. При исследовании применялись методы анализа, систематизации, обобщения, моделирования, расчетный, диагностики и прогнозирования. АКТУАЛЬНОСТЬ Требования современного рынка характеризуются непрерывными изменениями, что заставляет производителей разделять и конкретизировать ассортимент выпускаемой продукции, сокращать количество одинаковых изделий в партии. Переориентация промышленности на выпуск широкого ассортимента продукции малыми сериями (партиями) возможна путем эффективного использования автоматизированного производственного оборудования, развитие систем ЧПУ производственным оборудованием, повысить гибкость производства, сократить время обработки, повысить производительность труда и улучшить качество продукции 3 Преимущества станков с ЧПУ Высокая производительность Сокращение штата Универсальность Высокая точность Низкие затраты Объем специальной оснастки сокращается вдвое Более полная загрузка оборудования Возможность обработки сложных деталей Требования к электроприводу 4 В электроприводе с двухзонным регулированием скорости часть полного диапазона регулирования от нуля до номинальной скорости осуществляется путем изменения напряжения на якоре от нуля до номинального значения при номинальном потоке возбуждения, а регулирование при скорости выше номиналь ной — путем уменьшения потока возбуждения при постоянном напряжении на якоре. Требования Постоянная заданная частота вращения при изменении нагрузки в широких пределах Регулирование с постоянной максимально допустимой мощностью Механические характеристики достаточно жесткие Особенности ДПТ - Большие моменты инерции - Высокая точность позиционирования - Большой диапазон частот вращения - Значительно большие мощности - Стабильность работы на заданной скорости Расчетная часть Расчет мощности и выбор электродвигателя главного привода Двигатели постоянного тока для привода главного движения имеют некоторые особенности конструкции. Это шихтованная станина, позволяющая уменьшить потери, связанные с пульсацией тока якоря. Кроме того, приняты меры, улучшающие условия коммутации при регулировании скорости ослаблением потока. Для этого используют компенсационные обмотки, улучшена конструкция щеточно-коллекторного узла. Широкий диапазон регулирования требует применения в шпиндельных двигателях внешнего охлаждения от внешнего вентилятора. Он конструктивно хорошо сочетается с коробкой скоростей станка, надежен в работе, не требует специального ухода. Величина_Значение_Номинальная_мощность,_кВт_18,5'>Технические характеристики электродвигателя 4ПФ160S Общий вид двигателя 4ПФ160S Величина Значение Номинальная мощность, кВт 18,5 Номинальное напряжение, В 440 Номинальный ток, А 48,6 К.П.Д. 82% Номинальная частота вращения, об/мин 1090 Максимальная частота вращения, об/мин 4500 Момент инерции, кг м2 0,29 Структурная схема станка с чпу Функциональная схема токарного станка с ЧПУ Принципиальная электрическая схема 8 Экономическое обоснование Показатель Величина Дополнительные вложения, руб. 385,86 Экономия за счёт снижения затрат на энергетические ресурсы, руб. 81519 Амортизационные отчисления, руб. 17416 Экономия за счёт снижения затрат на ремонт, руб. 23640 Увеличение прибыли от реализации готовой продукции, руб. 53600 Снижение заработной платы основных рабочих, руб. 134168 Срок окупаемости дополнитель ных капитальных затрат, лет 1,461 В результате проведённой модернизации основной экономический эффект достигается за счет увеличения сложности изготавливаемых деталей, повышения точности путем применения современного оборудования, что с экономической точки зрения приводит к увеличению стоимости выпускаемой продукции, а значит, и значительному увеличению рентабельности. Не менее важную роль в снижении издержек занимает сокращение расхода энергии, что достигается за счёт экономии электрической энергии и повышения КПД. Также значительный экономический эффект дает и снижение заработной платы основных рабочих вследствие повышения автоматизации процесса. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ Руководящие документы: ГОСТ ЕН 12415-2006 Безопасность металлообрабатывающих станков. Станки токарные с числовым программным управлением и центры обрабатывающие токарные Обязательно отключить станок в следующих случаях: а) при отсутствии у станка даже на короткое время (если не предусмотрено многостаночное обслуживание); б) при временном прекращении работы; в) при перерыве в подаче электроэнергии; г) при уборке, ремонте или техническом обслуживании станка; д) при обнаружении каких-либо неисправностей в работе оборудования. При работе на токарных станках с ЧПУ своевременно убирать стружку из поддона, не допускать возможности наматывания стружки на обрабатываемую деталь, инструмент или шпиндель. Сбой в блокировке защитных ограждений должен приводить к останову станка, Передвижные защитные ограждения для доступа в рабочую зону должны быть закрыты визуально видимыми фиксаторами. Электромонтажные работы На схемах соединений все аппараты и другие приборы изображаются не раздельными элементами. Схемы соединений отражают реальное расположение отдельных узлов и аппаратов электрооборудования станка в шкафах, на панели управления, а также способ соединений между ними. Составление схемы соединений производится по принципиальной электрической схеме и по схеме расположения электрооборудования, при этом применяют те же условные обозначения аппаратуры и маркировку, что и на принципиальной схеме. При составлении схемы соединений необходимо следовать следующим требованиям: присоединение проводов производится только к зажимам аппаратов электромашин, приборов и наборов внешних зажимов ( клеммников), которые выпускаются промышленностью на номинальные токи величиной 10, 25,60 и 200 А напряжением до 500 В; к одному присоединительному зажиму рекомендуется присоединять не более двух проводов, а при наличии большего числа присоединяемых проводов следует применять промежуточные зажимы; совершенно не допускается соединение проводов помимо соединительных зажимов, то есть скруткой или пайкой; в приделах одной панели управлений все разветвлений проводов между аппаратами следует делать на зажимах аппаратов, при этом не применять промежуточные зажимы. Заключение В данном дипломном проекте разработаны электропривод и автоматизация токарного станка 16К20ПФЗ с числовым программным управлением. Произведен расчет и выбор электропривода главного движения и привода подач. Так же сделан выбор системы числового программного управления, описаны особенности работы составных блоков системы ЧПУ. Данная модернизация позволит автоматизировать и ускорить работу вытачивания деталей, обеспечит плавную и точную работу главного привода станка. Уменьшение числа скоростей редуктора позволит упростить процесс вытачивания, тем самым облегчит работу токаря и увеличит надежность станка. В ходе работы проведен анализ технологического процесса и рассмотрена работа привода подачи. Сформулированы требования к электроприводу. В проекте освещены вопросы технико-экономической модернизации станка с ЧПУ, описаны вопросы техники безопасности при работе на станке с ЧПУ. В итоге проверены все заданные расчеты параметров станка, спроектирована необходимая кинематическая схема станка. Окончательная проверка показала, что выбранный двигатель обладает достаточной перегрузочной способностью для выполнения необходимых технологических операций. Также были рассмотрены мероприятия по обеспечению охраны труда при эксплуатации станка. |