Принцип работы и настройки зубодолбежного полуавтомата модели 5140 и современные тенденции в данном направление

Металлорежущие станки являются распространенными производственными машинами, предназначенными для механической обработки заготовки из металла режущими инструментами. На машиностроительных предприятиях механическая обработка занимает значительное место в общем процессе изготовления продукции в условиях крупносерийного и массового производства.

Ранее привод станков был трансмиссионным. В современных станках привод основных узлов осуществляется с помощью и электро и гидроприводов в сочетание с механическими коробками скоростей.

В будущем ожидается привод станков сделать только электрическим с отказом от гидропривода и механических коробок передач. Однако такой привод требует управляемых электрических преобразователей напряжения и частоты. В настоящее время в России уже выходят на такой привод.

1. Общая часть

1 Назначение и краткое описание работы механизма

Зубодолбежные станки предназначены для нарезания цилиндрических прямозубых колес наружного и внутреннего зацепления зуборезными долбяками. При наличии дополнительных устройств на станках можно нарезать колеса с винтовыми (косыми) зубьями.

Обкатка (огибание) в случае использования долбяка заключается в том, что в процессе обработки воспроизводится зацепление двух цилиндрических зубчатых колес, одно из которых является режущим инструментом — долбяком, а второе — заготовкой. Долбяку и заготовке сообщается движение обкатки, соответствующее вращению двух зубчатых колес, находящихся в зацеплении, скорости которых согласованы так, что за время поворота долбяка на один зуб нарезаемое колесо повернется также на один зуб.

Одновременно для осуществления процесса резания инструменту — долбяку сообщается прямолинейное возвратно-поступательное движение вдоль оси заготовки.

2 Техническая характеристика механизма

Техническими характеристиками механизма являются:

наибольший наружный диаметр обрабатываемых колёс

с наружным зацеплением 500 мм;

  • с внутренним зацеплением 550 мм;
  • наименьший наружный диаметр обрабатываемых колёс 20 мм;

наибольшая длина обрабатываемого зуба

с наружным зацеплением 105 мм;

  • с внутренним зацеплением 75 мм;
  • пределы модулей зубьев колёс, нарезаемых по стали 2…6 мм;
  • пределы чисел двойных ходов долбяка 125…359 дв. ход./мин;
  • наибольший угол наклона винтового зуба 23 ;
  • наибольший ход долбяка 125 мм;
  • пределы величин круговых подач на двойной ход долбяка 0.17…0.44 мм;
  • мощность главного электродвигателя 3 кВт.

3 Основные и вспомогательные движения в механизме и способы их реализации

8 стр., 3831 слов

Проектирование привода к мешалке

... 0 - коэффициент учитывающий влияние разности шагов зацепления шестерни и колеса по [2] таб.5.15 у0 =61 = ... запас прочности для нормализованных и улучшенных колес. [у] - предел контактной выносливости поверхности зубьев соответствующий базовому ... из условия задания, определяем общее передаточное отношение привода. i общ = iрем iред (5) i ... a = , где (9) К а = 43-для косозубой передачи К НВ = 1,2 Ш ВА ...

Основными движениями в механизме являются:

  • движение резания — прямолинейное возвратно — поступательное движение шпинделя с долбяком;
  • движение подач — вращение долбяка относительно своей оси (круговая подача) и радиальное перемещение шпиндельной головки в период врезания (радиальная подача);
  • движением деления и обкатки является согласованное движение стола с заготовкой.

Вспомогательным движением в механизме является отвод стола с заготовкой от долбяка в момент его обратного хода и быстрое установочное вращение стола с заготовкой. Также следует отнести движение счётного механизма для автоматического выключения станка.

4 Требования к электроприводу и основному электрооборудованию механизма

Требованиями к электроприводу и основному электрооборудованию механизма являются:

главный привод должен быть не реверсивным т.к. реверс(возвратно- поступательное движение) долбяка производится механическим путём;

  • скорость рабочего хода равна скорости обратного хода;
  • принудительное торможение не требуется;
  • регулирование скорости двойных ходов долбяка находится в диапазоне D = 2.9 .

5 Выбор системы электропривода к основным и вспомогательным движениям механизма

5.1 Привод главного движения

Приводом главного движения является реверсивный, асинхронный короткозамкнутый двигатель трёхфазного переменного тока, в сочетании с коробкой скоростей, осуществляющей механическое регулирование скорости вращения шпинделя в заданном диапазоне.

5.2 Привод подачи

Приводом подачи является механический привод от цепи главного движения в сочетании с коробкой передач.

5.3 Вспомогательные приводы

Вспомогательными приводами являются приводы вспомогательных механизмов и узлов осуществляется от отдельных асинхронных двигателей с к.з. ротором гидросистемы.

1.6 Принятые методы регулирования скорости основных движений механизма

Принятыми методами регулирования скорости основных движений механизма являются:

  • для двигателя главного привода, регулирование скорости осуществляется механическим способом (коробкой передач);
  • для двигателей вспомогательных движений также регулирования скорости осуществляется механическим способом.

2. Описание принятой схемы управления электроприводами механизма

зубодолбежный станок электрооборудование привод

Подключение станка к электросети производится вводным автоматическим выключателем QF.

Включение шпинделя осуществляется кнопкой SB6 при предварительной установке переключателя SA3 в положение «Подготовка к пуску шпинделя» посредством магнитного пускателя КМ1, направление вращения шпинделя определяется переключателем QS (поворотный — QS2, горизонтальный — QS1).

Включится один из шпинделей, что зависит от положения переключателя SA6. Вначале включенного состояния шпинделя через замкнутый контакт реле KV2 производится заряд конденсатора СЗ.

14 стр., 6965 слов

Приборы автоматического управления механизмами

... скорости движения рабочих узлов и другие параметры. 1. Конечные путевые выключатели Широкое распространение в системах автоматического управления работой ... осуществляется ... устройства и обслуживания. Однако следует учитывать, что чем выше напряжение, на котором работает выключатель, и меньше скорость срабатывания, тем большая вероятность подгорания контактов, ... механизмов автоматической ... реле ...

Включение двигателя подач М2 осуществляется кнопкой И7 посредством магнитного пускателя КМ2, питание которого происходит при включенном шпинделе по цепи КМ1 и SA7 для горизонтального долбяка или для поворотного КМ4 и А7, а при отключенном шпинделе через контакты KV3 отключается с небольшой задержкой.

Включение шпинделя возможно только при выполнении (или имитации) зажима заготовки.

Отключение подачи и шпинделя производится кнопкой SB3 «Общий стоп» при этом через контакт КМ 1 на зубодолбежном станке модели 514. Энергия, запасенная в конденсаторе СЗ выполнит торможение шпинделя посредством электромагнитной муфты УС.

Незапланированное отключение шпинделя при включенной подаче обеспечит отключение двигателя подач контактом КМ1 или КМ4.

Для обеспечения переключения скоростей вращения шпинделя кнопкой SB8 на время заряда конденсатора С2 включается реле KV4 и соответственно контактом KV4 пускатель шпинделя.

Электронасос охлаждения МЗ начинает работать при включении шпиндеда, если предварительно был включен выключатель SA5.

Для обеспечения снятия заготовки на станке производится затормаживание шпинделя посредством электромагнитной муфты УС путем установки переключателя SA3 в положение «Ручное выключение тормоза шпинделя».

Смена заготовки осуществляется кнопкой SB5 и магнитного пускателя КМ5. М5 через центробежный механизм начинает завертывать винт. В конце затяжки срабатывает подпруженная кулачковая муфта и нажимает на конечный выключатель SQ2. Контактом SQ2 отключается стоящий на самопитании магнитный пускатель КМ 5, а контактом SQ2 включается реле памяти зажима KVI, контактом KV1 гасится лампа сигнализации «Заготовка зажата» HL3.

Для освобождения заготовки используется кнопка SB4 «Разжим заготовки» отключается реле памяти зажима KV1, а контактом В4 включается пускатель разжима КМ6 и двигатель М5 освобождает заготовку (вращается пока нажата кнопка).Разжим возможен только при отключении шпинделя благодаря КМ1 и KV2.

Защита от коротких замыканий осуществляется:

  • в силовой цепи и цепях управления и сигнализации, непосредственно соединенных с силовой цепью — вводным автоматическим выключателем QF;
  • в цепях управления и освещения — автоматическими выключателями SF1, SF2, SF3;
  • в цепи сигнальной лампы HL1 — резистором R1.

Защита от перегрузок производится:

  • электродвигателей Ml, М2, МЗ, М4 и М5 — тепловыми реле КК1, КК2, ККЗ, КК4 и КК5;
  • цепей управления и освещения — автоматическими выключателями SF1, SF2, SF3;
  • цепи сигнальной лампы HL1 — резистором R1.

Нулевая защита обеспечивается магнитными пускателями КМ1, КМ2, КМ4 и реле КV1.

На пультах управления установлены аварийные стоповые кнопки с защелкой SB1 и SB2, что исключает включение электрооборудования с любого пульта без расфиксацией сработавшей аварийной кнопки.

Имеются взаимная блокировка смены заготовки и пуска привода долбяка посредством переключателя SA3 и контактов магнитных пускателей КМ1, КМ5, КМ6 и реле КУ1 и KV2.

37 стр., 18139 слов

Модернизация электрооборудования и схемы управления токарно-винторезного станка

... устанавливать новые. В дипломном проекте произведена модернизация электрооборудования и схемы управления токарно-винторезного станка модели 16 Б 16 П. Целью модернизации является: увеличение надежности; увеличение быстродействия; увеличение ... стенке левого торца тумбы. Для натяжения ремня идущего от коробки к шпинделю, она может перемещаться в вертикальной плоскости с помощью натяжного винта. ...

Невозможно включение реле толчка шпинделя KV4 при работающем шпинделе благодаря контакту KV2.

На станке применена взаимная блокировка магнитных пускателей шпинделей контактами КМ1 и КМ4.

Воздействие на аварийные кнопки SB 1 или SB2 вызывает отключение вводного автоматического выключателя QF, то есть всего электрооборудования станка, при этом торможение шпинделя осуществляется тормозной муфтой УС за счет энергии, запасенной в конденсаторе СЗ.

При открывании двери электрошкафа контактом конечного выключателя SQ1 отключается вводной автомат QF. Эта блокировка может быть снята переключателем SAL.

На время контроля за работой электроаппаратуры при открытой дверке шкафа блокировка должна быть снята, а затем восстановлена, иначе при закрытии дверки электрошкафа контактом SQ1 будет отключен вводной автомат QF.

Рядом с рукояткой привода вводного автомата QF имеется устройство, позволяющее запирать рукоятку привода в отключенном состоянии вводного автомата QF.

Для предотвращения поражения электрическим током доступные части станка, которые могут оказаться под опасным напряжением в результате повреждения изоляции, надежно соединены с вводным заземляющим зажимом (винтом) посредство корпусных деталей или специальных защитных проводов зелёно — жёлтого цвета.

3. Вопросы организации технической эксплуатации электрооборудования механизма

1 Составление перечня дефектов при работе электрооборудования механизма и возможные пути их устранения

Основные неисправности заносятся в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 — Дефекты и возможности пути их устранения в электрооборудовании механизма.

Вид отказа Причина Устранение

Отказы электрических аппаратов. Общие отказы пускателей, автоматов, реле, кнопок управления.

Нет напряжения на выходе аппарата — подвешенные контакты не касаются неподвижных из за, грязи или неисправности;

  • сильное окисление контактов. Разобрать аппарат, проверить состояние контактов и устранить неисправность.

Прочистить, удалить окисел при помощи напильника или наждачной бумаги.

Аппарат не срабатывает. Заклинил механизм из за поломки. Проверить и устранить причину отказа.

Общие отказы пускателей автоматов.

Обгорание одного или более зажимов при соединениях проводов и пускателей автоматов. Слабо закреплен неподвижный контакт и нельзя достичь плотного прилегания к нему. Заменить автомат, съёмную часть пускателя, у новых аппаратов проверить крепление контактов.

Перегрев зажимов проводов — Слабое затягивание зажимов;

  • малое сечение. Разработать крепление зажимов, применить прижимные шайбы.

Общие отказы пускателей и автоматов

Аппарат отключается при нагрузке. Установка защиты не соответствует МАХ. Отрегулировать защиту.

Отказы магнитных пускателей