Электропривод металлообрабатывающих станков.

В станках применяют следующие способы бесступенчатого регулирования скоростей главного движения и движения подачи: 1. Электрическое регулирование производится изменением частоты вращения электродвигателя, который приводит в дви­жение соответствующую цепь станка. 2. Гидравлическое регулирование применяется главным обра­зом для регулирования скоростей прямолинейных движений(в строгальных, долбежных, протяжных станках), значительно реже — вращательных движений). 3. Регулирование при помощи ме ханических вариаторов. Большинство механических вариаторов, применяемых в станках, является фрикционными вариаторами.

Управление скоростью шпинделя токарного станка работа: Преобразователь частоты 1 регулирует скорость вращения асинхронного двигателя 2 главного привода шпинделя 3. Система работает по замкнутой схеме с обратной связью но скорости вращения. Скорость вращения измеряется импульсным датчиком 6. Режим работы частотно-регулируемого привода задастся с пульта управления 5. Резец 4 плавно перемещается справа налево вдоль вращающейся детали. До внедрения частотно-регулируемого привода скорость вращения двигателя была неизменной, а скорость шпинделя можно было изменять только дискретно с помощью коробки передач. Оснащение обрабатывающих станков частотно регулируемым электроприводом позволяет удовлетворить самые жесткие и противоречивые требования, предъявляемые технологией обработки разных материалов. Использование частотно-регулируемого привода позволяет облегчить управление станком за счет возможности плавного изменения числа оборотов шпинделя без его останова, расширить диапазон числа оборотов. Использование коробки передач и частотно-регулируемого привода позволяет оптимально устанавливать число оборотов шпинделя и получить максимальный крутящим момент при малых оборотах.

Главная цель применения преобразователя частоты: увеличение диапазона регулирования скорости вращения шпинделя до значении 1:100 и более и расширение за счет этого возможностей станка по обработке деталей из различных материалов. Применение частотно-регулируемого привода кроме того обеспечивает:

• повышение качества обработки детален и снижение количества поломок режущего инструмента за счет точного поддержания скорости вращения шпинделя,
• уменьшение количества поломок оборудования за счет снижения ударных нагрузок на электропривод и механическую передачу при пуске и останове.

В ремонтно-механических мастерских применяются токарные, фрезерные, строгальные, сверлильные, шлифовальные и другие металлообрабатывающие станки. Привод рабочих органов этих станков осуществляется от одного или нескольких электродвигателей.
Как известно, каждый вид обработки на металлорежующих станках характеризируется оптимальными значениями скоростей, усилий и мощности.
Скорость, усилия и мощность резания можно определить по специальным картам технических нормативов или по теоретическим формулам с эксприментальными коэффициентами.
Мощность резания (кВт) определяется по формуле:
где v– скорость резания (мм/мин) при толшине, F_z – усилие резания (Н) при толшине.
Мощность подачи при резания (кВт) определяется

где v_n =S_n – скорость подачи, мм/мин; n – частота вращения шпинделя, об/мин.
Мощность (кВт) на валу двигателя на каждой оперции:

 или

(непосредственно выбор: Р_н.дв   ³  Р_р  ). где h _ст – К.П.Д станка при мощности резания Р_z . Мощность (кВт) холостого хода станка Р_х = а *Р_zH; где Р_zH – номинальное мощность резания; а=0,15 коэффицент постоянных потерь.