Модернизация привода главного движения станка модели 6С12 (стр. 2 из 5)
, 
- наименьший и наибольший диаметр фрезы.При фрезерной обработке, где материал режущей части фрезы твёрдый сплав, для наибольшей скорости резания Vmax имеем [1]:
, гдеСV=332, m=0.2, y=0.4, x=0.1, р=0, u=0.2, q=0.2 – коэффициент и показатели степени.[1.стр.262]
tMIN=0,5 мм – минимальный припуск.
SZMIN=0.09 мм/зуб – минимальная подача на зуб.
Т=180 минут – стойкость инструмента.
Кv – произведение ряда коэффициентов.
Кv =Кmv*Киv*Кпv .
Кmv=Кг
- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материла.[1,стр.262]
Киv=1,0 – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.[1.стр.263]
Кпv=1,0 – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки.[1.стр.263]
Таким образом
Кv =Кmv*Киv*Кпv=1,5*1*1,0=1,5.
Z=10, DMIN=60мм – параметры режущего инструмента
ВMIN=60мм – ширина фрезерования
Рассчитываем скорость :
м/мин.При фрезерной обработке, где материал режущей части фрезы быстрорежущая сталь, для наименьшей скорости резания Vmin имеем:
, гдеСV=41, m=0.2, y=0.4, x=0.1, р=0, u=0.15, q=0.25 – коэффициент и показатели степени.[1,стр.262]
tMAX=3 мм – максимальный припуск.
SZMАХ=0,3 мм/зуб – максимальная подача.
Т=300 минут – стойкость.
Кv =Кmv*Киv*Кпv=1,0*1*1,0=1,0.
Z=26, DMАХ=250мм – параметры режущего инструмента
ВMАХ=0,75*250=200мм – ширина фрезерования
Рассчитываем скорость:
м/мин.Проведём расчет составляющих сил резания по следующей формуле:
Для силы Рz , при материале режущей части резца – быстрорежущая сталь, имеем:
t=3 мм – припуск.
Sz=0,3 –подача, мм/зуб.
– частота вращения шпинделя, об/мин.Ср=82,5, x=0,95, y=0.8, u=1.1, q=1.1, w=0
Кмр=
Z=26, D=250мм – параметры режущего инструмента
В=200мм – ширина фрезерования
Рассчитываем составляющую Рz :
Н.2.3 Предварительное определение мощность электродвигателя главного движения
Предварительное определение мощность электродвигателя главного движения определяется по формуле
, кВтгде
- полезная мощность резания 
, кВтгде
- КПД цепи главного движения (для станков с вращательным главным движением 
=0,7-0,85).КПД цепи подачи приближенно определим по формуле:
,где коэффициенты КПД для составных частей привода выбирается из таблицы 2.
Таблица 2 – Значения КПД передач и подшипников станков.
| Тип передачи или подшипника | КПД |
| Плоскоременная передача | 0,98 |
| Клиноременная передача | 0,97 |
| Прямозубая цилиндрическая передача | 0,99 |
| Непрямозубая цилиндрическая передача | 0,965 |
| Коническая передача | 0,97 |
Червячная передача (  -угол подъема винтовой линии червяка;  =5+6° - угол трения в передаче) |  |
| Подшипники качения | 0,997 |
| Подшипники скольжения | 0,98 |
Выбираю электродвигатель постоянного тока модели MP112SL.
Таблица 3 - Технические параметры и габаритные размеры электродвигателя
| Технические параметры электродвигателя | |||||||||||||||||||||||||||
| 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 | |||||||||||||||||||
| MP112SL | 7.5 | 1600 | 2000 | 400 | 22 | 180 | 1.5 | 0.050 | 86 | ||||||||||||||||||
| Габаритные размеры электродвигателя | |||||||||||||||||||||||||||
| Тип двигателя | Габаритные размеры,мм | ||||||||||||||||||||||||||
| h | h5 | h10 | h30 | h33 | l1 | l10 | l20 | l30 | l31 | l45 | d1 | d10 | d20 | d22 | d24 | d25 | b1 | b10 | b11 | ||||||||
| MP112SL | 112 | 35 | 11 | 227 | 472 | 80 | 355 | 4 | 650 | 70 | 208 | 32 | 12 | 215 | 15 | 250 | 180 | 10 | 190 | 234 | |||||||
3. Кинематический расчет привода станка
Определяем диапазон регулирования привода главного движения по формуле:
.Определяем диапазон регулирования двигателя по формуле:
.Определяем диапазон регулирования двигателя при постоянной мощности по формуле:
.Определяем диапазон регулирования двигателя при постоянном моменте по формуле:
Определяем диапазон регулирования шпинделя при постоянной мощности по формуле:
Для обеспечения бесступенчатого регулирования частоты вращения шпинделя при постоянной мощности знаменатель ряда передаточных отношений передач коробки скоростей φ1 принимаю равным RдР. Требуемое число ступеней коробки скоростей:
.4. Силовой расчет привода станка
Расчетный крутящий момент на любом валу привода главного движения станка равен:
Н·м,где Nдв – номинальная мощность главного электродвигателя, кВт;
η – КПД механизма от вала электродвигателя до рассматриваемого вала;
n – частота вращения вала на предельных режимах резания, мин-1.
На первом валу
Н·м,на втором валу
Н·м,на третьем валу
Н·м.5. Прочностной расчет передач приводов станков
5.1 Расчет на прочность стальных цилиндрических зубчатых передач
5.1.1 Проверочный расчет косозубой передачи
Исходные данные:
mn1,2=3, z1,2=56, 7-A, β = 8°, сталь 40Х, ТО - закалка ТВЧ.
Расчет косозубых передач станков ведется по формулам:
мм; 
мм;где
- нормальный модуль передачи в мм;А - межосевое расстояние передачи в мм;
=1*1,15*1,3=1,5 
=1*1,1*1,2=1,32 
, принимаю 
=12, 
коэффициенты неравномерности распределеняя нагрузки по дляне зуба; учитывают увеличение нагрузки на опасном участке контактной линии вследствие упругих деформации валов и подшипников и по грешно стай изготовления сопряженных колес, ведущих к взаимному перекосу контактирующих зубьев; 
- допускаемое напряжение на изгиб и контактную прочность а 
определяются по формулам: 
=1,9*108*1,2*1=2,28*108Па, 
=9,5*108*1,4=13,3*108Па,