Содержание

Введение

1. Общая характеристика АСУ ТП

1.1 Технологический процесс и режимы резания при токарной обработке

1.2 Роль автоматизированного электропривода в технологическом процессе

1.3 Требования, предъявляемые к станочным электроприводам

2. Состав и описание электрооборудования и кинематики станка 1И611ПМФЗ

2.1 Технические характеристики станка 1И611ПМФЗ

3. Составление нагрузочных диаграмм электроприводов подач и выбор электродвигателей

4. Обзор современных систем управления

5. Расчет статических характеристик СУЭП

6. Расчет динамических характеристик системы управления электроприводом

7. Расчет переходных процессов по управляющему и возмущающему воздействиям в регулируемом электроприводе

8. Устройство числового программного управления NC-200

8.1 Общие указания

8.2 Технические характеристики

8.3 Состав

8.4 Тарировка модулей NC-200-4

9. Экономический раздел

9.1 Введение

9.2 Экономический расчет на стадии производства

9.3 Экономический расчет на стадии эксплуатации

10. Безопасность труда

10.1 Анализ возможных вредных и опасных факторов при эксплуатации станка

10.2 Мероприятия по улучшению условий труда

10.3 Освещение рабочего места

10.4 Пожар как фактор ЧС

Заключение

Список использованных источников

Приложение А (обязательное)

Приложение Б (обязательное)

Введение

Классификация регулируемых электроприводов станков

Привод представляет собой систему механических, электрических, гидравлических, электронных и других узлов, приводящих в движение рабочий орган станка.

В зависимости от назначения различают приводы главного движения, подач и вспомогательные приводы.

Главный привод осуществляет процесс резания. Приводы подач перемещают заготовку или режущий инструмент в зону резания. Вспомогательные приводы, непосредственно не участвуя в процессе обработки детали, производят различные подготовительные операции, такие, как перемещение заготовок, деталей, режущего инструмента, вращение инструментальных магазинов, поворотных и наклонных столов, движение полет, тележек, перегружателей, подачу СОЖ и смазки, вентиляцию и т.д.

Современные тенденции развития электроприводов технологических установок и комплексов.

С развитием станкостроения к электроприводу станочных механизмов предъявляются повышенные требования, в отношении диапазона регулирования, точности, быстродействия и экономичности. Так, например, электропривод механизма подачи должен обеспечивать высокое качество регулирования в широком диапазоне скоростей 10000:1 и более, что дает возможность устанавливать двигатели непосредственно на винты шариковинтовой передачи механизма подачи, исключая применение прецизионных редукторов в станках с ЧПУ. В настоящее время указанные задачи решаются применением комплектных электроприводов с двигателями постоянного тока.

Широкое распространение электроприводов постоянного тока обусловлено также выпуском совершенных двигателей ПБСТ (0,5-10 кВт), ПСТ до 5 кВт, серии 2П. малоинерционных двигателей с гладким якорем ПГТ (1-9 кВт), двигателей с постоянными высокоэнергетическими магнитами. Применение глубокорегулируемого привода постоянного тока привело к возникновению ряда важных проблем, обусловленных спецификой работы тиристорных устройств.

При снижении скорости двигателей, за счет увеличения угла регулирования, тиристорный преобразователь генерирует в питающую сеть высшие гармоники, что приводит к возрастанию потерь, снижению коэффициента мощности сети и вредно отражается на работе остальных потребителей. Указанные проблемы решаются использованием регулируемых под нагрузкой трансформаторов, многофазных схем выпрямления и т.д. Наилучшие энергетические характеристики и технико-экономические показатели обеспечиваются преобразователями с комбинированной коммутацией тиристоров.

Попытки реализации электроприводов механизмов подач с двигателями переменного тока наталкиваются на значительные трудности, связанные с получением широкого диапазона регулирования скорости при высокой точности ее поддержания и быстродействии. Наиболее целесообразным является использование частотно-токового способа управления асинхронным двигателем. Существующие в настоящее время электроприводы с частотно-токовым управлением можно условно разделить на две группы: электропривода с пропорционально-частотным и разностно-частотным принципами регулирования скорости.

При использовании преобразователей ТПЧ, в приводах первой группы максимально допустимый диапазон регулирования не превосходит 10-20:1. Расширение диапазона возможно за счет усложнения структуры преобразователей, систем управления и регуляторов, снижающих надежность всей системы. Помимо сказанного, электроприводы первой группы обладают принципиальными недостатками, обусловленными влиянием активного сопротивления статорной обмотки при снижении частоты преобразователя. Это приводит к резкому ухудшению характеристик двигателя и возрастанию колебательности ротора.

Более перспективными являются электроприводы второй группы с использованием серийных асинхронных двигателей с фазным ротором в синхронном режиме двойного питания, при котором двигатель имеет жесткие механические характеристики. Однако практической реализации систем электропривода с ДПТ препятствует недостаточная изученность его статических и динамических характеристик, а также склонность его к колебаниям, приводящим к неустойчивой работе.

Существенным недостатком электропривода с двигателями переменного тока является малая перегрузочная способность асинхронного двигателя по моменту (менее чем в 2 раза), что значительно сказывается на динамике электропривода и, как следствие, на качество обработки детали в станках с ЧПУ. Электропривод же постоянного тока допускает перегрузку по моменту до 10 и более устойчив в работе.

На основании изложенного следует, что система глубокорегулируемого электропривода с ДПТ обладает высокими перегрузочной способностью, быстродействием, точностью, устойчивостью и является наиболее приемлемой для механизмов металлорежущих станков с ЧПУ и других механизмов средней и большой мощности, требующих широкого диапазона изменения скорости при высоких требованиях к быстродействию и точности отработки сложных обрабатываемых поверхностей.

Список литературы

1. Стандарт предприятия СТП 101-00 - ОГУ 2000 - 65 с.

2. Устройство числового программного управления "Маяк-221" Инструкция по эксплуатации, альбом 2.

3. Станок токарный с числовым программным управлением модели 1И611ПМФЗ Руководство по эксплуатации, альбом 1-4.

4. Белецкий В.Г., Моисеев В.Г., Шеметов М.Г. Справочник токаря-универсала - М: Машиностроение, 1987.

5. Техническая информация по монтажу и эксплуатации высокомоментных ДПТ с длительным моментом.

6. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЭП типа ЭТЗР.

7. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЭП типа ЭПУ-1.

8. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЭП типа БТО-2.

9. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЭП типа БТУ 3601.

10. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЭП типа ЭТ6.

11. Двухкоординатный трехимпульсный преобразователь для электроприводов с высокомоментными двигателями постоянного тока типа "Кемток". Эксплуатационная документация.

12. К.М. Великанов, В.И. Новожилов Экономичные режимы резания металлов - Л.: Машиностроение, 1972-120 с.

13. Краткий справочник металлиста под ред. П.Н. Орлова, Е.А. Скорошодова 3-е издание - М.: Машиностроение, 1987 - 960 с.

14. Следящие электроприводы станков с ЧПУ А.М.Лебедев, Р.Т.Орлова, А.В.Пальцев - М.: Энергоиздат, 1988 - 223 с.

15. Палк К.И., Ушакова Л.К. Следящие приводы металлорежущих станков, управляемых от УЧПУ или микро-ЭВМ. - Л.: Знание, 1981 - 32 с.

16. Н.А. Алексеева, Г.И. Андреев, Ю.Я. Морговский Тиристорные регулируемые электроприводы постоянного тока, под ред. В.А. Елисеева - М.: Энергия, 1970

17. А.В. Башарин, Ф.Н. Голубев, В.Г. Кепперман Примеры расчетов автоматизированного электропривода-Л.: Энергия, 1971.

18. Справочник по проектированию электропривода, силовых и осветительных установок, под ред. ЯМ. Большама, В.И. Круповича, М.Л. Самовера - М.: Энергия, 1975.

19. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами - Л.: Энергоиздат, 1982 - 392 с.

20. И.М. Макаров, Б.М. Мединский Линейные автоматические системы - М.: Машиностроение, 1977 - 464 с.

21. Современный электропривод станков с ЧПУ и промышленных роботов под ред. Б.И. Черпакова - М.: Высшая школа, 1989 - 110 с.

22. В.Л. Кошкин Аппаратные системы ЧПУ - М.: Машиностроение, 1989 - 244 с.

23. Г.В. Королев Электронные устройства автоматики - М.: Высшая школа, 1991 - 255 с.

24. В.М. Терехов Элементы автоматизированного электропривода - М.: Энергоатомиздат, 1987 - 220 с.

25. Справочник по автоматизированному электроприводу под редакцией Елисеева А.В. и Шинявского А.В. - М.: Энергоатомиздат, 1983.

26. Меклер В.И., Овчинников П.А. Промышленная вентиляция и кондиционирование воздуха. - М: Энергоиздат, 1960.

Примечания:

Примечаний нет.