РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПРИВОДА ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ ПОВОРОТНОГО СТОЛА

Повышение технического потенциала фрезерного станка - на сегодняшний день является одной из главных составляющих успеха для любого производства. Руководство производственных предприятий должно серьезно подходить к выбору составных частей, т.к. их совокупность определяет возможности и срок эксплуатации. Столы для фрезерных станков – это одно из лучших решений задачи по расширению технических возможностей фрезерных станков. Используя столы в роли дополнительного оборудования, выполнить некоторые операции в повседневной работе становится удобным и нетрудоемким. Делится это оборудование на несколько видов и подвидов. Самый распространенный - это поворотный стол для фрезерного станка. Данные столы можно использовать для выполнения таких операций, как: сверление и обработка отверстий, круговое фрезерование, фрезерование пазов и уступов, а также других элементов детали через необходимые угловые расстояния.

В металлообработке поворотные столы любого типа для фрезерного станка являются одним из главных элементов. Они задают параметры конструкционной жесткости агрегата, поскольку стол можно назвать главным оборудованием для фрезерования. В данной статье описывается расчет параметров двигателя и привода для вращения поворотного стола.

Исходные данные

Масса стола: M

Диаметр стола: D

Масса заготовки: m 

Расстояние от центра тяжести до оси вращения:

Передаточное число промежуточной передачи:

Диаметр опорного элемента (сталь/сталь): d

Коэффициент трения качения:

Позиционирование через переключение: R

Рисунок 1. Привод поворотного стола

Расчет параметров двигателя

Момент инерции

Стол:

Заготовка:

;

  - собственный момент инерции заготовки по закону Штейнера,

 - расстояние "центр тяжести заготовки – центр вращения"

Упрощенный расчет:

Поскольку заготовки расположены на столе симметрично, можно использовать упрощенный расчет по следующей формуле:

Заготовка:

В данном случае моментом инерции зубчатого венца можно пренебречь. При этом общий внешний момент инерции равен:

Частота вращения и время разгона

Скорость:

Расстояние:

Частота вращения:

Время разгона:

Мощность

Момент инерции поворотного стола, как правило, значительно выше момента инерции ротора двигателя, поэтому в расчете пусковой мощности момент инерции ротора двигателя можно не учитывать.

Полная мощность:

Динамическая мощность:

Статическая мощность:

Параметры двигателя

;

число оборотов в минуту;

  момент инерции;

момент силы;

Внешний момент инерции:

Статический вращающий момент:

Динамический момент:

Проверка точности остановки

Двигатель при определенной частоте вращения, соответствующей частоте 5 Гц (Зависит от плеча), останавливается механическим тормозом. Торможение производится на минимальной скорости v = 0.04 м/с

Время торможения:

Замедление при торможении:

Длина тормозного пути:

Точность остановки:

В этом значении учитывается время наложения тормоза, но не учитываются внешние причины возможной задержки (например, время на вычисления в контроллере).

Расчет параметров редуктора

Передаточное число:

Вращающий момент на выходном валу

Эксплуатация в режиме 16 ч/сут, и при Z = 120 вкл/ч (при этом из-за запусков, переключений на низкую скорость и торможений происходит 360 изменений нагрузки в час).

Относительный момент инерции определяет характер нагрузки и необходимый эксплуатационный коэффициент

Вращающий момент на валу:

По заданным и высчитанным параметрам выбирается необходимый привод.

Рассчитав все параметры и выбрав необходимые двигатель и привод, можно собрать поворотный стол, который облегчит работу на фрезерном станке. В дальнейшем, можно усовершенствовать установку, добавив дополнительные оси вращения (степени свободы) к столу, тем самым увеличивая число возможных операций и их сложность. Для наибольшего удобства используются станки с числовым программным управлением (ЧПУ).

Cписок литературы:

1. Студопедия [Электронный ресурс] / Расчет поворотного привода– Режим доступа: https://studopedia.ru/11_50637_raschet-povorotnogo-privoda.html– свободный (дата обращения 16.11.2017г.).
2. Бобродобро [Электронный ресурс] / Автоматизированный технологический комплекс на базе шести осевого промышленного робота– Режим доступа: http://prod.bobrodobro.ru/2209 – свободный (дата обращения 16.11.2017г.).
3. Техника и человек [Электронный ресурс] / Поворотный стол для фрезерного станка – Режим доступа: http://zewerok.ru/povorotnyj-stol-dlya-frezernogo-stanka/ – свободный (дата обращения 16.11.2017г.).