Приводы главного движения

Недостатками использования такого электродвигателя являются необходимость применения многоступенчатых коробок передач для изменения частоты вращения, сложность автоматизации команд управления от ЧПУ и ограниченность возможностей адаптации к изменению режимов резания.

В целях более эффективного использования инструмента и сокращения потерь машинного времени необходимо уменьшить коэффициенты ряда скоростей, для чего в приводах главного движения с асинхронными двигателями применяют вариаторы для дистанционного изменения передаточного отношения в диапазоне 1:4 от отдельного привода по программе ЧПУ или от специальных датчиков. При ограниченном диапазоне регулирования вариатора можно осуществлять бесступенчатое регулирование привода главного движения во всем диапазоне частот вращения за счет непрерывного изменения частот вращения внутри каждой ступени коробки передач. Недостатком такого способа является усложнение конструкции привода в целом.

Регулируемые приводы главного движения подразделяются на три группы. Применение электроприводов с тиристорным бесступенчатым регулированием частот вращения шпинделя и коробок передач обеспечивает широкий диапазон регулирования посредством понижающей передачи для получения нижних диапазонов частот вращения и ускорительной передачи для достижения верхних диапазонов. Непрерывное бесступенчатое изменение частоты вращения шпинделей осуществляется также за счет применения электропривода с частотным регулированием и гидропривода с объемным регулированием. Регулируемые приводы наиболее полно обеспечивают выполнение всех требований, предъявляемых к приводам главного движения.

Двигатели постоянного тока применяют в приводах главного движения благодаря упрощению кинематической схемы станка и его хорошим электромеханическим характеристикам. В такие двигатели часто встраиваются тахогенераторы для обеспечения обратной связи по скорости, а также температурные датчики. На крышке двигателя крепится катушка электромагнитного тормоза, а на шкиве — диск тормоза. Наиболее значительным недостатком приводов двигателей постоянного тока является снижение мощности при частоте вращения электродвигателя   ниже   номинальной.

Приводы с гидродвигателями применяют в гидрофицированных многооперационных станках. Эти приводы характеризуются малыми габаритными размерами, высокой мощностью и широким диапазоном регулирования. Благодаря небольшим размерам гидродвигатель можно монтировать непосредственно на шпиндельном узле, что резко упрощает кинематическую схему привода.

Недостатком приводов главного движения на базе гидродвигателей является сложность конструкции (следовательно, и изготовления), обуславливающая сложность гидросхемы станка и его коммуникаций.

В настоящее время в приводах главного движения все чаще применяют асинхронные электродвигатели с частотным регулированием. Основные достоинства таких электродвигателей — низкая стоимость по сравнению с двигателями постоянного тока, допустимость многократных перегрузок по мощности и предельная простота эксплуатации.

Совершенствование приводов главного движения многооперационных станков идет по пути исключения или максимального упрощения коробок передач за счет применения высокомоментных регулируемых электроприводов, повышения жесткости шпинделей, термостабилизации. В качестве средств стабилизации температуры используют воздушные и фреоновые теплообменники для охлаждения жидкостью шпиндельных узлов и коробок передач, воздушно-масляные или водомасляные теплообменники для охлаждения корпусов и механизмов путем создания рубашек.