Привод металлорежущего станка

Привод относится к устройствам, приводящим в движение шпиндель металлорежущего станка, и может найти применение в станкостроительной промышленности. Известный привод металлорежущего станка состоит из асинхронного электродвигателя с частотным регулированием скорости вращения, ременной передачи, коробки скоростей с колесами и блоками колес, закрепленными на валу и шпинделе. Основной недостаток известного привода заключается в том, что при передаче движения от электродвигателя к шпинделю возникают параметрические колебания, снижающие точность и качество обработки поверхностей деталей и излучающие производственный шум, а также сложность конструкции и повышенная материалоемкость. Предлагаемый привод снабжен двухскоростным мотор-редуктором, зубчатый механизм редуктора имеет передаточные отношения, равные соответственно 4 и 1, один шкив зубчатой ременной передачи жестко закреплен на выходном валу мотор-редуктора, а другой шкив - на шпинделе токарного станка. Предложенные привод за счет использования мотор-редуктора, расположенного за ременной передачей, позволил, во-первых, освободить шпиндель от зубчатых передач - источников возбуждения параметрических колебаний, повысив тем самым качество и точность обработки поверхностей деталей. Во-вторых, уменьшить уровень шума за счет уменьшения количества зубчатых передач. В-третьих, упростить конструкцию привода и снизить его материалоемкость.

Привод относится к устройствам, приводящим в движение шпиндель металлорежущего станка, и может найти применение в станкостроительной промышленности.

Известен привод токарного станка модели 16Р40 [1] (рис.5.3), состоящий из асинхронного электродвигателя с частотным регулированием вращения ротора с номинальной частотой вращения 1000 об/мин, ременной передачи и коробки скоростей, состоящей из трех промежуточных валов с одиннадцатью колесами, закрепленными как на промежуточных валах, так и на шпинделе. Всего возможно включение пяти различных зубчатых передач (22:88, 24:96, 60:60 и две передачи 48:48). Они образуют на шпинделе три диапазона скоростей: 1600-100, 400-25 и 100-6,5 об/мин.

Основной недостаток известного привода заключается в том, что при передаче движения от электродвигателя к шпинделю в зацеплении всегда находятся две пары прямозубых зубчатых колес. Под нагрузкой зубья колес деформируются, причем в зоне однопарного зацепления - больше, а в зоне двухпарного зацепления - меньше. В связи с изменением деформации зубьев в приводе возбуждаются параметрические колебания с зубцовой частотой, которые, во-первых, влияют на качество и точность обработки поверхностей изготовляемых деталей, во-вторых, появляется шум, отрицательно влияющий на здоровье обслуживающего персонала, в-третьих, привод сложен по конструкции и материалоемок.

Задача, на решение которой направлена полезная модель и технический результат от ее использования, заключается в том, чтобы устранить из привода часть зубчатых передач, т.е. устранить один из источников параметрических колебаний и ослабить влияние оставшегося источника

колебаний перенесением коробки скоростей за зубчатую ременную передачу, являющуюся демпфером колебаний, повысив, во-первых, качество и точность обработки деталей, снизив, во-вторых, уровень шума, и упростив, в-третьих, конструкцию привода, а, следовательно, уменьшив его материалоемкость.

Технический результат достигается тем, что привод снабжен двухскоростным мотор-редуктором, зубчатый механизм редуктора имеет передаточные отношения, равные соответственно 4 и 1, один шкив зубчатой ременной передачи жестко закреплен на выходном валу мотор-редуктора, а другой шкив - на шпинделе токарного станка.

Такое исполнение привода позволило освободить шпиндель от зубчатых передач, являющихся источником колебаний, и перенести их за ременную передачу, объединив с электродвигателем. В результате этого повышено качество и точность поверхностей обрабатываемых на станке деталей, упрощена конструкция коробки скоростей станка, снижена материалоемкость, уменьшен шум.

На фиг.1 представлена схема привода станка.

Привод устроен следующим образом.

Двухскоростной мотор-редуктор 1 с передаточными отношениями 4 и 1 связан зубчатой ременной передачей 2 (i _p=2,25) со шпинделем 3. Один шкив ременной передачи закреплен на выходном валу мотор-редуктора 1, а другой шкив - на шпинделе 3. Электрический двигатель мотор-редуктора 1 снабжен частотным преобразователем электрического тока 4 для обеспечения возможности регулирования скорости вращения ротора.

Привод работает следующим образом.

Движение от электродвигателя двухскоростного мотор-редуктора через ременную передачу 2 (i_p =2,25) передается на шпиндель 3. Одна из передач мотор-редуктора имеет передаточное отношение 1, другая - 4. При этих значениях передаточных отношений имеем два диапазона вращения шпинделя (1600-25 об/мин и 400-6,3 об/мин). Промежуточные значения частот вращения шпинделя в пределах каждого диапазона обеспечиваются

регулированием частоты вращения электродвигателя путем изменения частоты питающего тока от частотного преобразователя 4. Следовательно, два диапазона вращения шпинделя полностью обеспечивают весь диапазон вращения шпинделя у известного привода.

Таким образом, предложенное исполнение привода за счет использования мотор-редуктора, расположенного за ременной передачей, позволило, во-первых, освободить шпиндель от зубчатых передач - источников возбуждения параметрических колебаний, повысив тем самым качество и точность обработки поверхностей деталей. Во-вторых, уменьшить уровень шума за счет уменьшения количества зубчатых передач. В-третьих, упростить конструкцию привода и снизить его материалоемкость.

ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ

1. Станок токарно-винторезный модели 16Р40-3 / Руководство по эксплуатации 16Р40-3.00.000РЭ. - Рязань: АО «Рязанский станкостроительный завод», 2004.

Привод металлорежущего станка, состоящий из асинхронного электродвигателя с частотным регулированием и номинальной частотой вращения ротора 1000 об/мин, ременной, зубчатых передач и шпинделя, отличающийся тем, что привод снабжен двухскоростным мотор-редуктором с передаточными отношениями, равными соответственно 4 и 1, один шкив зубчатой ременной передачи жестко закреплен на выходном валу мотор-редуктора, а другой шкив - на шпинделе токарного станка.