Модернизация электропривода токарного станка с ЧПУ 16К20Ф3

CПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ 8
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 12
1.1.1 Технологический процесс всего цеха, выпускаемая продукция 12
1.1.2 Технологический процесс токарного станка с ЧПУ модификацией 16К20Ф3 12
1.1.1 Роль станка в общем технологическом процессе 14
1.1 Конструкция и кинематическая схема механизма 14
1.2.1 Конструктивное исполнение станка, параметры, паспортные данные, кинематические схемы 14
1.2.2 Основные технические параметры 15
1.2.3 Описание кинематической схемы 19
1.3 Характеристика существующей системы электроснабжения установки 23
1.3.1 Конструктивное исполнение распределительной сети 25
1.3.2 Анализ, существующие проблемы, пути решения 26
1.4 Требования, предъявляемые к электрооборудованию 28
1.4.1 Требования к приводу механизма главного движения токарного станка 29
1.4.2 Требования к приводу механизма подачи токарного станка 30
1.4.3 Требования к надежности 32
1.4.4 Требования к безопасности 32
2 Конструкторская часть 34
2.1 Расчет требуемой мощности электропривода и электрооборудования 34
2.1.1 Определение мощности двигателя главного привода 35
2.1.2 Определение мощности двигателя привода подачи 36
2.1.3 Предварительный выбор двигателя 43
2.2 Выбор комплектного силового электрооборудования 45
2.2.1 Выбор преобразователя (комплектного электропривода) 45
2.3 Проверка работоспособности электропривода и электрооборудования 53
2.4 Выбор способа подвода электропитания 58
2.5 Расчет сечения питающих линий. Проверка на нагрев и просадку напряжения 60
2.6 Выбор распределительного, коммутационного и защитного электрооборудования 67
2.7. Выбор электронных систем управления 76
3 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 80
3.1 Применение метода имитационного математического моделирования в среде Matlab 80
3.2 Определение параметров привода посредством моделирования 81
4 Энергосбережение 87
4.1 Выбор установленной мощности и типа двигателя 88
4.2 Оптимизация режимов системы ПЧ-АД 90
4.3 Основные пути повышения энергетической эффективности асинхронных электроприводов 91
4.4 Обеспечение технологических требований к показателям переходных процессов за счет систем управления электроприводом 95
4.5 Эффективность применения преобразователей частоты на примере преобразователей Parvex 97
5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 100
5.1 Расчет капитальных затрат 101
5.2 Расчет эксплуатационных расходов 103
5.3 Суммарное сокращение эксплуатационных расходов 104
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 107
6.1 Безопасность проекта 107
6.1.1 Общая характеристика производства (рабочего места, участка) и электрооборудования с точки зрения безопасности 107
6.1.2 Квалификационные требования к персоналу, эксплуатирующему и обслуживающему станок 109
6.2 Производственное освещение 110
6.3 Пожарная безопасность 112
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 115
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 117

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время на промышленных предприятиях значительная часть станков с ЧПУ является устаревшим оборудованием производства 70-х, 80-х и даже 90-х годов. В конечном итоге, руководство предприятий вынуждено решать вопрос о дальнейшей судьбе такого старого парка станков. Ограниченность ресурсов, однако желание обновить станочный парк, заставляет предприятия обратиться к варианту модернизации существующего оборудования.

Обычно, модернизация станка с ЧПУ предполагает замену системы ЧПУ. После замены системы управления, пользователи ожидают получить современный станок, превосходящий старый по его производительности и надежности.

Однако практика показывает, что это далеко не всегда случается. Новая система управления, безусловно, более надежна по сравнению со старой. Однако, надежность станка не будет значительно увеличиваться, если не производится замена устаревших приводов, измерительной системы и устройств электроавтоматики. Кроме того, возникают новые проблемы, связанные с обучением технического персонала, включая наладчиков, операторов, технологов и электронщиков, работе с новой системой ЧПУ. Существенное увеличение надежности можно ожидать только при установке новых приводов вместе с ЧПУ и проведении среднего или полного ремонта электрической части станка. Однако, это приведет к увеличению затрат на модернизацию, как минимум, в 3-5 раз, даже при использовании самых доступных электроприводов и выполнении работ собственными силами. В случае модернизации станка с ЧПУ на заводе-изготовителе или специализированном ремонтном предприятии в связке с капитальным ремонтом, обычно затраты составляют 70-80% от стоимости нового станка.

Конечно, надежность старых моделей систем ЧПУ и электроприводов ниже, чем у современных, и они могут периодически выходить из строя. Однако, если применить современные приборы и методы ремонта электронных устройств, небольшая группа электронщиков сможет справиться с ремонтом всех электронных систем станков на предприятии.

Итак, для успешной эксплуатации старого парка станков с ЧПУ вполне достаточно замены изношенных устройств станка и организации ремонта остальных устройств станка.

Весь текст будет доступен после покупки

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1.1 Технологический процесс всего цеха, выпускаемая продукция

Технологический процесс представляет собой одну из стадий производства, включающую последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета производства, а также контроль качества.

Инструментальный цех № 28 является подразделением ПАО "РКК "Энергия". Его основное назначение заключается в обеспечении технологическим инструментом и оснасткой для структурных подразделений ПАО "РКК "Энергия".

Цех № 28 включает в себя несколько отделов, таких как термокузнечное, механо-штамповое, инструментальное, отделение по изготовлению кристаллизаторов и отделение матриц и резцов. Он оснащен различными видами оборудования, включая копировально-фрезерные, фрезерные, шлифовальные, универсально-заточные и токарно-винторезные станки.

В рамках своей деятельности цех производит термическую обработку штампов, изготавливает кристаллизаторы и матрицы для прессования, оправки для производства сложных профилей из алюминиевого сплава, формовочные и калибровочные валки для трубосварочных станов, а также прокатные и правильные валки. Он также занимается изготовлением приспособлений для обработки титановых штамповок и различного вида режущего инструмента, включая гильотинные и дисковые ножи, специальный металлорежущий инструмент, резцы и дереворежущий инструмент.

Основной задачей цеха № 28 является производство качественной оснастки и технологического инструмента, соответствующих производственным планам и требованиям других подразделений организации.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Зимин, Е.Н. Автоматическое управление электроприводами / Е.Н. Зимин, В.И. Яковлев. - М.: Высш. шк., 1979.
2. Портал Россииского станкостроения : саит. – URL : http://www.rstanok.ru/ai•ticles/article_l11.php (дата обрашения: 20.03.2023). – Текст : электронныи.
3. Завод станков : саит. – URL : http://www.stankozavod.biz/instruments/modtok.php (дата обрашения: 25.03.2023). – Текст : электронныи.
4. Продажа станков на Урале : саит. – URL : http://www.uralsyst.ru/product/ (дата обрашения: 10.02.2023). – Текст : электронныи.
5. Станкостроение в России : саит. – URL : http://jnc-cnc.com/ (дата обрашения: 16.02.2023). – Текст : электронныи.
6. Производство станков : саит. – URL : http://www.bsystem.ru/complex/04.php (дата обрашения: 21.02.2023). – Текст : электронныи.
7. Федоров А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятии. Издание 2-е, переработанное и дополненное. ? М.:Энергия, 1972.

Весь текст будет доступен после покупки