ТИПЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ

Шлифовальные станки относятся к точным станкам, поэтому конструкции их от-дельных узлов и кинематиче­ские передачи должны быть максимально просты, что дости-гается широким применением индивидуального привода. В шлифовальных станках различают следую­щие виды электроприводов: главный привод (вращение шлифоваль-ного круга), привод вращения изделия, при­вод подачи, вспомогательные приводы и специальные электромеханические устройства.

В шлифовальных станках малых и средних размеров при мощности главного привода до 10кВт враще­ние круга обычно осуществляется от односкоростных асин-хронных короткозамкнутых двигателей. На круглошлифовальных станках при значи-тельных разме­рах шлифовальных кругов (диаметр до 1000мм, шири­на до 700мм), при-меняют понижающие ремённые пере­дачи от двигателя к шпинделю и электрическое тор-може­ние привода для уменьшения времени остановки.

На внутришлифовальных станках обработка ведётся кругами небольших размеров, поэтому в них применяют ускоряющие передачи от двигателя к шпинделю или ис­пользу-ют специальные высокоскоростные асинхронные двигатели, встраиваемые в корпус шлифовальной бабки. Устройство, в котором короткозамкнутый двигатель и шлифоваль-ный шпиндель конструктивно объединены в один узел, называют электрошпин-делем. Часто­ты вращения таких двигателей 24000-48000об/мин, а при малых диамет-рах шлифовальных кругов (до 5-7 мм) доходят до 150000-250000об/мин.

Статор двигателя электрошпинделя (рис. 11-4) наби­рается из листов электротех-нической стали, в его пазах располагается двухполюсная обмотка, а ротор выполня­ется типа беличьей клетки либо в виде массивного сталь­ного цилиндра. Двигатели электро-шпинделей питаются от специальных индукционных генераторов повышенной частоты типа ГИС (f_г=3004-2000Гц) или от статических преобразователей частоты на тиристорах.

При работе шлифовальный круг постепенно изнаши­вается и диаметр его D_к умень-шается, что вызывает уменьшения скорости резания, так как V_к=пD_к nk/(60 Х1000),м/с. Для получения хорошего качества шлифуе­мой поверхности и повышения производи-тельности стан ка необходимо поддерживать скорость резания при из-

носе круга постоянной. С этой целью в крупных шлифо­вальных станках устанавливают двигатели постоянного тока с независимым возбуждением, угловая скорость ко­торых ре-гулируется изменением потока возбуждения в диапазоне (2-3):1. Питание таких двигате-лей осуще­ствляется от полупроводниковых выпрямителей.

Для вращения обрабатываемого изделия на внутришлифовальных станках приме-няют асинхронные короткозамкнутые двигатели одно- или многоскоростные. На тя­жёлых круглошлифовальных станках привод вращения изделия выполняется по системе Г-Д с диапазоном ре­гулирования скорости от (8-10):1 до (20-25):1 и бо­лее. Получили расспрос-транение приводы с тиристорными преобразователями переменного тока в постоянный, а также приводы с магнитными усилителями типа ПМУ на мощности 0,1-8кВт. Особен-ностью нагрузки привода вращения изделия таких станков является большой мо­мент сопротивления при пуске (до 2М_НОм).

Подача (возвратно-поступательное движение стола, продольное и поперечное пере-мещение шлифовальной бабки) на шлифовальных станках небольших размеров произ-водится от гидропривода. Приводы подач тяжёлых плоско- и круглошлифовальных стан-ков выполняются oт двигателя постоянного тока по системе ЭМУ-Д, ПМУ-Д или ТП-Д с диапазоном регулирования до (40-50):1. Иногда для приводов продольных подач ис­пользуют многоскоростные асинхронные двигатели с многоступенчатой коробкой подач. Однако такой привод применяют редко так как он не даёт возможности плав­ного регулирования и не обеспечивает постоянства за­данной скорости (допустимая погрешность до 5%). Для вращения круглого стола плоскошлифовальных станков часто применяют асинхронные короткозамкнутые двига­тели.

Для вспомогательных приводов (приводы насосов смазки и охлаждения, насосов гидропривода, быстрого перемещения шлифовальной баб­ки и др.) также применяются асинхронные короткозамк­нутые двигатели.

10-3. РАСЧЁТ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ГЛАВНОГО ПРИВОДА ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ

Во всех шлифовальных станках главным движением является вращение шлифовального круга. Скорость ре­зания vк определяется окружной скоростью круга и обыч­но лежит в пределах от 30 до 50м/с, но в некоторых случаях достигает 75 м/с. Толщина снимаемого слоя ме­талла при таких скоростях резания незначительна.

Мощность резания, кВт, определяется по фор­мулам:

при шлифовании периферией круга

где Ср - коэффициент, характеризующий материал изделия и твёрдость круга; vи - окружная скорость детали или скорость движения стола,м/мин; t - глубина шлифования,мм; s1- подача в направлении оси шли­овального круга (продольная или поперечная) в мм/об детали или в долях ширины круга на один двойной ход стола (см. рис.11-2); d - диаметр шлифования, мм; В — ширина шлифова­ния,мм.

Значения коэффициентов и показателей степени формулах (11-1) и (11-2) при-водятся в технологических справочниках. Скорость vк, глубину шлифования t и продольную подачу s1 выбирают в зависимости от вида шлифования.

После определения мощности резания при черновом Pz1 и чистовом Рz₂ шлифовании и расчёта соответствующего машинного времени t_м1 и t_м2 для обоих видов обработки подсчитывают вспомогательное время Etо и с учётом потерь в передачах строят нагрузочную диаграмму шлифовального станка. Затем опреде-ляют эквивалентную мощность двигателя по формуле, кВт:

Номинальную мощность двигателя в продолжительном режиме, выбирают по каталогу из условия Рном>Рэ.с на частоту вращения n_НОм=60 v_k in/nDк.