Курсовая работа: Модернизация привода главного движения станка модели 1341 с бесступенчатым изменением частоты
1. Общая характеристика модернизируемого станка
Токарно-револьверный станок модели 1341 предназначен для обработки деталей сложной конфигурации, требующих последовательного применения разнообразного инструмента. На станке можно производить черновое и чистовое обтачивание наружных поверхностей, сверление, зенкерование, развертывание отверстий, нарезание резьбы метчиками, плашками, резьбовыми головками, резцом по копиру. Наличие револьверной головки с горизонтальной осью поворота и смещения осей головки относительно шпинделя позволяет использовать станок для расточки внутренних отверстий, наружной проточки кольцевых пазов, подрезки торцев, отрезки деталей. В качестве заготовок на станке 1341 применяются прутки и штучные заготовки. Обрабатываемый пруток пропускается через отверстие шпинделя и закрепляется цанговым патроном. Штучные заготовки закрепляются в кулачковом патроне, навернутом на передний конец шпинделя. Режущие инструменты закрепляются в державках, устанавливаемых в 16-позиционной револьверной головке. В станке отсутствует боковой поперечный суппорт, а револьверная головка имеет продольную и круговую(поперечную) подачи, поэтому ось вращения головки расположена ниже оси шпинделя и параллельна ей. В отличие от большинства токарно-револьверных станков, станок модели 1341 имеет следующие устройства, позволяющие использовать его более эффективно:
- командоаппарат, автоматически включающий при повороте револьверной головки в каждую следующую позицию установленную частоту вращения шпинделя и величину подачи суппорта;
- гидравлический механизм подачи и зажима прутка;
- копирную линейку для обработки конических и фасонных поверхностей;
- резьбонарезное устройство.
2. Обоснование замены и выбор нового привода
В базовой модели станка 1341 в качестве привода главного движения используется электродвигатель типа АО-51-4, мощностью 5,5 кВт и коробка скоростей, содержащая зубчатые передачи, электромагнитные муфты и передвижной двухвенцовый зубчатый блок, при помощи которого производится включение одного из двух диапазонов чисел оборотов шпинделя. Таким образом, управление станком невозможно без постоянного непосредственного участия рабочего, что противоречит современным понятиям о технологичности производства.
Повысить эффективность обработки на станке 1341 можно путем замены существующего привода на электродвигатель постоянного тока для главного движения, сконструированный в соответствии с новейшими тенденциями в области. Новый электродвигатель должен обладать необходимой для осуществления всех возможных видов обработки мощностью и иметь диапазон регулирования частоты вращения не уже, чем указанный в технических характеристиках станка.
Наибольшая мощность при токарной обработке необходима при работе на максимальной скорости резания. Согласно данных "Справочника технолога-машиностроителя" скорость резания 
возникает при наименьших глубине резания (
)и подаче(
) . В этом случае в качестве материала заготовки принимаем конструкционную углеродистую сталь, а материал режущей части резца твердый сплав Т15К6 со стойкостью Т=25-30 минут.
Скорость резания определяется по формуле:
(коэффициенты 
и показатели степени 
определяются в зависимости от вида обработки, материала заготовки и режущей части).
Сила резания определяется по формуле:
Потребляемая при этом мощность определяется по формуле:
Имея исходные данные для выбора нового двигателя, принимаем электродвигатель модели MP112SM.
Таблица 1- Параметры электродвигателя модели MP112SM.
| Тип двигателя | Номинальная мощность | Ном. частота вращения | Макс. частота вращения | Напряжение якоря | Ток якоря, | Напряжение возбуждения | Ток возбуждения | Момент инерции | Масса |
| kW | мин-1 | мин-1 | V | A | V | A | kg.m2 | kg | |
| MP112SM | 5.5 | 3000 | 3000 | 400 | 17.5 | 180 | 0.66 | 0.050 | 86 |
Для передачи крутящего момента с ротора электродвигателя на шпиндель используем цилиндрическую прямозубую зубчатую передачу.
Тогда упрощенная кинематическая схема проектируемого привода главного движения будет иметь вид:
3.Проектирование зубчатой передачи
Передачу, использующуюся для передачи момента на шпиндель, принимаю с передаточным числом U=1, т.к. диапазон частот вращения не нуждается в регулировании.
Принимаю:
Определим основные размеры колёс передачи:
- диаметр делительной окружности
;