возможность резания стали на станке

[wonder 0]

У меня такой вопрос (лень рыться в книжках, может кто навскидку скажет):

к примеру, есть станок (вертикально-фрезерный), мощность шпинделя 5 кВт, 10000 об/мин. Как можно теоретически оценить возможность резания стали (к примеру Ст. 3) на данном оборудовании? От каких параметров зависит возможность резания того или иного материала?

[Горыныч 526]

От каких параметров зависит возможность резания того или иного материала?

Исходя из режимов резания (V, s, t....) расчитывается сила резания и определяется потребная мощность станка.

[wonder 0]

Спасибо, все уже посчитал, вспомнил буквально через минуту после создания темы, как делал диплом

А вот такой момент, мощность шпинделя - величина постоянная или зависит от оборотов? И по какой вообще формуле определяется эта мощность, от чего она зависит?

Изменено 21 октября 2004 пользователем wonder

[konst 10]

Уважаемый wonder !

Мощность приводов станков указывается как правило или максимальная, или в соответствии с ПВ (Продолжительностью включения).

Уважающие себя производители станков дают характеристику шпинделя: зависимость мощности от оборотов и зависимость крутящего момента от оборотов. Иногда при расчетах момент бывает критичнее.

[FINN 16]

Судя по вопросу речь идет о станке Sodick.

[wonder 0]

Уважаемый wonder !

Мощность приводов станков указывается как правило или максимальная, или в соответствии с ПВ (Продолжительностью включения).

Уважающие себя производители станков дают характеристику шпинделя: зависимость мощности от оборотов и зависимость крутящего момента от оборотов. Иногда при расчетах момент бывает критичнее.

<{POST_SNAPBACK}>

а можно поподробнее о крутящем моменте, в чем опасность, как это просчитать теоретически при выборе станка?

Вот предположим, Вам говорят, этот станок может резать сталь. Вот у него такие-то паспортные данные. Как Вы это сможете проверить (не устанавливая железяку на станок и не фрезеруя ее). Расскажите, кто знает, пожалста, ведь интересно! Только подробно, как учитывать крутящий момент, мощность при различных оборотах и режимах...

Изменено 25 октября 2004 пользователем wonder

[FINN 16]

Конкретно Вы берете станок который заведомо может резать сталь (алюминий, титан, ЖС) и смотрите в документации "Torque, power diagram". Затем берете станок который необходимо "проверить" и сравниваете. Вас интересует пологость или крутизна наклона данных кривых, а так же значения максимумов. Следует занизить все эти величины процентов на 20 т.к. в этих диаграммах указаны максимальные значения. Величина Power зависит от мощности двигателя. Величина Torque от конструкции шпинделя и класса используемых подшипников.

Например Вы имеете советский станок у которого 6кВт на шпинделе и привод шпинделя через коробку скоростей, в этом случае вам по барабану всякие кривые вследствие действия законов механики "меньше оборотов - выше мощность". А конструкция шпинделя сделана с коэффициентом запаса 5.

Если Вы имеете буржуйский станок последних 6 лет выпуска, тогда смотрите мощность двигателя (например 5 кВт хатит, эмпирически, на фрезу со съемом на зуб не более 0,08) и кривую выхода на мах. мощность. Практически все производители указывают наружний диаметр подшипника и опять же стальной он или металлокерамический. И так далее путем сравнения.

[Patrick2 2]

А вот насчёт токарного станка меня осенило, что главным критерием должна быть сила резания, для стали мне понравилось значение 7000 Н, потом смотришь максимальный диаметр обработки, перемножаешь и сравниваешь с максимальным моментом. Дальше правда удивляешься, для чего делают возможным обработку такого большого диаметра. Наверно, для чистовой обработки. А почему на ЧПУ так неохотно коробки ставят?

[grOOmi 320]

А почему на ЧПУ так неохотно коробки ставят?

 

А зачем?

[tmpr 27]

ак можно теоретически оценить возможность резания стали (к примеру Ст. 3) на данном оборудовании?

 

 

1. Берём справочник по режимам резания и вычисляем режимы резания для данного материала и инструмента.
2. Из режимов резания вычисляем мощность, обороты и момент на шпинделе и осях подачи.
3. Находим характеристику "момент-обороты" приводов станка.
4. Проверяем попадают ли требуемые момент и обороты в характеристики приводов станка.

[Patrick2 2]

 

А почему на ЧПУ так неохотно коробки ставят?

 

А зачем?

 

Повторяю, раз неясно изложил: Чтобы иметь возможность нормально обрабатывать указанный максимальный диаметр, а не раздумывать, можно ли увеличить глубину резания на 0,1 мм, чтобы шпиндель не остановился. Или есть другой метод увеличения крутящего момента на шпинделе? Расскажите про такие двигатели. А то лучший, что мне встречался, имел момент 1640 Н*м и мог развивать обороты от 0 до 600 об/мин. И опять-же, там стояла 2-ступенчатая коробка, на второй передаче шпиндель вращался побыстрее, момент, соответственно, поменьше.

[tmpr 27]

Или есть другой метод увеличения крутящего момента на шпинделе?

 

Момент увеличить можно двумя способами: либо увеличить момент мотора, либо увеличить передаточное отношение.

И то и другое вполне применимые способы со своими плюсами и минусами. Всё зависит от конкретных требований. 

[Горыныч 526]

Станков с редукторами полным полно на рынке - выбирай на вкус. Обычно редукторы ставят на станки с направляющими скольжения и конусом 50,это если говорить о фрезе.

[grOOmi 320]

А то лучший, что мне встречался, имел момент 1640 Н*м и мог развивать обороты от 0 до 600 об/мин. И опять-же, там стояла 2-ступенчатая коробка, на второй передаче шпиндель вращался побыстрее, момент, соответственно, поменьше.

 

Вот станок на котором шпиндель 2200 Н*м без коробки, как опция доступен 4000 Н*м (10 минут 4000, постоянно 3400 Н*м на 140 оборотах). Смысла в коробке просто нет.

[Patrick2 2]

Вот станок на котором шпиндель 2200 Н*м без коробки,

Интересно узнать стоимость замены такого мотора, ну и мощность в стандартном исполнении впечатляет-52 kW. Но расход электроэнергии наверняка незначителен? На заявленном максимальном диаметре обработки-700мм, думаю, можно будет брать стружку глубиной до 7 мм, с чем можно мириться. А с коробкой мощность двигателя можно в 2 раза уменьшить. Кстати, интересно узнать, какие габариты у этого ISM- мотора.

[tmpr 27]

Интересно узнать стоимость замены такого мотора,

Его не надо менять, ничего изнашиваемого там нет. Сам двигатель стоит, думаю, порядка 8-12 тыс.

 

 

 

Но расход электроэнергии наверняка незначителен?

150-250A, в зависимости от номинальных оборотов + система охлаждения 

 

Габариты тут можете найти:

SIMOTICS T-1FW6 built-in torque motors

 

SIMOTICS T-1FW3 complete torque motors

[grOOmi 320]

А с коробкой мощность двигателя можно в 2 раза уменьшить.

 

Объясните, а зачем лепить коробку к Шпиндель-мотору?? какой от этого профит? Момента хватает, потерь мощности - минимум. Зачем головняки придумывать себе на беду?

 

Или тут главное - сложности преодолевать? Ну так есть куча народа, кому надо просто работать. Некогда им голованяками заниматься, вот и оставляют это для других.

[tmpr 27]

А с коробкой мощность двигателя можно в 2 раза уменьшить

Кстати, нет - мощность та же остаётся при равных моменте и оборотах на шпинделе. 

[Patrick2 2]

К ISM-мотору коробка может и не нужна, но мне такой мотор с системой управления казался дорогим и энергозатратным решением. Думал, что коробкой проще решить проблемы. И рассматривал я станки попроще, типа NEF-400. Вот у него коробки нету, заявлено, что максимальный диаметр обработки 350 мм. И нигде же не напишут, что на таком диаметре глубина резания не может быть больше 2мм. А народ ещё помнит про коробки и думает, что и на максимальном диаметре можно использовать всю мощность двигателя. Вот вы, как знатоки фирмы DMG, сможете объяснить, для чего на NEF-400 сделали конструктивно возможным обработку детали диаметром 350, а отсутствие коробки ограничивает эту возможность на диаметре 150, и это при моторе 15/12 kW!? И если бы это было исключение из правил! Не найдёшь станка, на котором можно нормально обрабатывать детали диаметром до 500 мм! Или монстр, или Masturn-550.