Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД фрезерных станков

Практическая работа №8

Тема: Фрезерные станки.

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД фрезерных станков.

По окончании практической работы студент должен:

знать:методику расчета и определение расчетной мощности ЭД главного привода для фрезерных станков, выбор по каталогу ЭД.

уметь:выполнять расчеты и выбирать ЭД по расчетной мощности ЭД.

- Методика расчета

а) Определение расчетной мощности на валу главного ЭП(Р_дв.р, кВт), соответствующей наибольшей (номинальной) мощности резания.

; ; ;

где Р_z – мощность резания, кВт;

F_z – усилие резания(окружное усилие при фрезеровании), Н;

v_z - нормативная скорость резания при фрезеровании, м/мин;

t – глубина фрезерования (толщина слоя металла, снимаемого за один проход ), мм;

S – подача на зуб фрезы, мм/зуб;

z – число зубьев фрезы, шт.;

D – диаметр фрезы, мм;

Т – стойкость фрезы, мин;

В – ширина фрезерования (фрезы), мм. (Для торцовых В=D).

При отсутствии данных принимается:

- глубина фрезерования t – до 15мм;

- подача S = 0,02…0,6 мм/зуб при черновом (грубом) фрезеровании на мощных станках цилиндрическими фрезами, S = 0,02…0,08 мм/зуб при чистовом фрезеровании;

-стойкость цилиндрических, торцевых, дисковых и фасонных фрез

Т = 180 мин (при обработке стали и ковкого чугуна),

Т = 240 мин (при обработке серого чугуна),

С_F и С_v – силовой и скоростной коэффициенты обрабатываемости материалов при фрезеровании, отн.ед.;

X_F, Y_F, U_F, q_F, и X_v, Y_v, U_v, m_v, n_v – силовые и скоростные показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, вида обработки, инструмента, отн.ед.

Для стали и чугуна принимаются по [Табл. 4.4.1 и 4.4.2]

_ст – КПД станка при номинальной нагрузке , отн.ед.;

Принимается _ст = 0,75…0,8.

 

 

Таблица 4.4.1 – Скоростной коэффициент, показатели степени при фрезеровании плоскостей фрезой из быстрорежущей стали

Материал изделия	Тип фрезы	S, мм/зуб	Коэффициент, показатели степени
CF	qv	Yv	Uv	nv	mv
Сталь	торцовая	>0,1	---	---	0,1	0,1	0,1	0,2
цилиндрическая	>0,1	---	---	0,3	0,1	0,1	0,33
Чугун НВ190	торцовая	---		0,2	0,1	0,1	0,1	0,15
цилиндрическая	>0,15		0,7	0,5	0,3	0,3	0,25
Чугун НВ150	торцовая	>0,1	---	---	0,1	0,15	0,1	0,2
цилиндрическая	>0,1	---	---	0,3	0,1	0,1	0,33

 

Таблица 4.4.2 – Силовые коэффициент, показатели степени при фрезеровании плоскостей фрезой из быстрорежущей стали

Материал изделия	Тип фрезы	Коэффициент, показатели степени	Дополнительные сведения
CF	qF	XF	YF	UF
Сталь	цилиндрический		0,86	0,86	0,74	1,0	P18 – марка быстрорежущей стали
торцовая		1,1	1,1	0,8	0,95
Чугун	цилиндрическая		0,83	0,83	0,65	1,0
торцовая		1,14	1,14	0,7	0,9

 

б)Для тяжелых продольно-фрезерных станков (подача стола)

; ;

где F_т – тяговое усилие (наибольшее) электропривода, Н;

- усилие перемещения стола с изделием, Н;

- коэффициент трения стола о направляющие, отн.ед.

Принимается = 0,05…0,08.

Технические данные столов фрезерных станков в [Таблице 4.4.6].

 

Таблица 4.4.3 – Стойкость фрезы Т=F (тип, D)

Диаметр фрезы D, мм	26…40	41…60	61…75	76…150	151…250	251…300	301…400
Т, мин	Тип фрезы
Торцовая
Цилиндрическая с ножами	---		---
Цилиндрическая с мелким зубом	---			---

 

Таблица 4.4.4 – Подача S=F( тип фрезы, материал изделия) при черновом фрезеровании, мм/зуб

Фрезы торцовые	Фрезы цилиндрические
Сталь	Чугун	Сталь	Чугун
0,2…0,3	0,4…0,6	0,4…0,6	0,6…0,8

 

Дано:

Вариант – 25 [Таблица 4.4.7]

Материал изделия – чугун НВ 190

_и = 0,85 м на столе L_ст*B_ст*H_ст = 1,6*0,45*0,01м

Фреза D = 50 мм, цилиндрическая

Операция – черновое фрезерование

t = 5мм

Главное движение – вращение фрезы

Требуется:

- рассчитать и выбрать ЭД главного привода

- определить N и t_м

Решение

1) Определяется расчетная мощность на валу главного ЭД(Р_д.р, кВт), выбирается ЭД стандартный по каталогу (справочнику).

Так как привод подачи от ЭД главного движения, то Р_д.р увеличивается на 5%.

 

где _ст – КПД станка при номинальной нагрузке , отн.ед.;

Принимается _ст = 0,75(от 0,75 до 0,8)

С_F и С_v – силовой и скоростной коэффициенты обрабатываемости материалов при фрезеровании, отн.ед.;

X_F, Y_F, U_F, q_F, и X_v, Y_v, U_v, m_v, n_v – силовые и скоростные показатели степени, зависящие от свойств обрабатываемого материала, вида обработки, инструмента, отн.ед.

Для стали и чугуна принимаются по [Табл. 4.4.1 и 4.4.2]

S – подача, мм/зуб; Согласно [Табл. 4.4.4] принимается S=F (цилиндрическая фреза, чугун) = 0,7 мм/зуб.

Согласно [Табл. 4.4.5] выбираемся тип фрезы и ее данные: цилиндрическая с мелким зубом D = 50мм, В = 50мм, z = 12.

Т – стойкость фрезы, мин. Согласно [Табл. 4.4.3] принимается Т=F (фреза цилиндрическая с мелким зубом, D = 50мм) = 120мм.

 

Таблица 4.4.5 – Технические данные фрез из быстрорежущей стали

Тип фрезы	Параметры	Дополнительные сведения
D, мм	В, мм	z
Цилиндрическая с ножами из Р18		60, 75 60, 75, 100 60, 75, 100,125 60, 75, 100, 125, 150 60, 75, 100, 125, 150		D – диаметр фрезы В – ширина фрезерования z – число зубьев фрезы
Цилиндрическая с мелким зубом		50, 63, 80 50, 63, 80, 100		Для торцовых фрез В=D
Торцовая
Торцовая с ножами из Р18

 

Таблица 4.4.6 – Технические данные стола фрезерного станка

Размер стола L*B, мм	1600*450	2200*650	3000*1250	4250*1250	6000*1800	8500*2500	12000*3000
Масса изделия макс Gи, тн	1,5	2,5
Тяговое усилие макс. Fт, Н

 

Для главного привода фрезерного станка согласно условия Р_ном Р_д.р по [Табл. Д.1] выбирается АД

т.АИР132М2У3

2) Определяются параметры фрезы.

Скорость вращения:

Скорость подачи продольной:

Машинное время:

 

Таблица 4.4.7 – Варианты индивидуальных заданий.

«Фрезерные станки»

Вариант	Материал изделия	Фреза	t, мм	Lст*Bст, м	и, м	Fт, Н	Дополнительные сведения
Тип	D, мм
	Чугун НВ 190	Цилинд- рическая с ножами из Р18			1,6*0,45	1,2		D – диаметр фрезы t – глубина фрезерования Lст*Bст – длина*ширина стола и – длина изделия   Максимальная масса изделия для конкретного стола указана в [Табл. 4.4.6]   Fт – тяговое усилие перемещения стола с максимальной нагрузкой, используется при главном движении стола
			2,2*0,65	1,5
			3*0,9	2,3
			4,25*1,25	3,8
			6*1,8
	Сталь	Торцовая		1,5	1,6*0,45	0,9
		2,5	2,2*0,65	1,8
		3,5	3*0,9	2,5
		4,5	4,25*1,25	3,6
		5,5	6*1,8	5,2
	Чугун НВ 150	Торцовая с ножами из Р18		6,8	3*0,9	2,4
		5,2	4,25*1,25
			6*1,8	5,6
		2,2	8,5*2,5
		1,8	12*3
	Сталь	Цилинд- рическая с ножами из Р18		6,5	1,6*0,45	1,4
		7,5	2,2*0,65
		8,5	3*0,9	2,1
		9,5	4,25*1,25	4,1
			6*1,8	4,8
	Чугун НВ 190	Цилинд- рическая с мелким зубом			4,25*1,25	2,9
			3*0,9	2,2
			1,6*0,45	0,7
			2,2*0,65
			1,6*0,45	0,85