Приводы подач рабочих органов

Страницы: 1 2

Отличие приводов подачи станков с ЧПУ, в том числе и многооперационных, от приводов обычных универсальных станков заключается в возможности обеспечения:
дистанционного управления по командам устройства ЧПУ;
более широкого диапазона регулирования скоростей перемещения;
более высокой жесткости механической характеристики для бесскачкового движения при малых подачах;
повышенной плавности перемещения рабочих органов для достижения высокой точности их позиционирования;
повышенной долговечности в условиях более интенсивной работы.

Существуют два способа обеспечения заданных перемещений. Первый способ заключается в использовании шагового двигателя, обеспечивающего вращение ходового винта на заданное число импульсов, которое устанавливается системой ЧПУ. Для увеличения крутящего момента шагового двигателя используется гидроусилитель. Фактическая отработка команды в таких приводах не контролируется, поэтому их еще называют системами без обратной связи. Точность в этом случае зависит от точности отработки программы, точности и жесткости механической части станка.

Второй способ основан на использовании сигнала обратной связи, снимаемого со специального датчика измерения
перемещений рабочего органа и подаваемого на устройство ЧПУ для управления двигателем привода.

Производительность и точность многооперационного станка определяются быстродействием, частотой вращения, мощностью и точностью работы приводов подач. Диапазон регулирования подач определяется необходимостью обеспечения минимальных подач при осуществлении чистовых операций и точного позиционирования в заданных координатах. Производительность зависит от скорости холостого хода и быстродействия привода при реверсе. Диапазон рабочих подач для большинства многооперационных станков составляет 1—2000 мм/мин, а скоростей установочных перемещений — 10—15 м/мин.

В приводах подач многооперационных станков широко применяются высоко-моментные двигатели постоянного тока, обеспечивающие получение значительных крутящих моментов при прямом соединении вала с ходовым винтом без кинематических передач. Отличие высокомоментного двигателя от других типов двигателя постоянного тока заключается в использовании для возбуждения не электрических, а постоянных магнитов, что позволяет выдерживать значительные нагрузки, повышать быстродействие и снижать нагрев во время работы. Для повышения равномерности вращения вала двигателя при малых скоростях в конструкции предусмотрено большое число полюсов.

Высокомоментные двигатели постоянного тока изготавливают со встроенными тормозными устройствами, элементами тепловой защиты. Недостатками высоко-моментных двигателей являются возможность частичного размагничивания постоянных магнитов и, как следствие, изменения рабочих характеристик привода. Поэтому предпочтение отдается приводам подач, характеризующимся широким диапазоном бесступенчатого регулирования, с короткозамкнутыми асинхронными и синхронными двигателями переменного тока с частотным методом регулирования.

Преимуществами бесступенчатого регулирования являются возможность выбора оптимальных режимов обработки при каждом технологическим переходе, использование систем адаптивного управления, сокращение вспомогательного времени на изменение частоты вращения исполнительного ходового винта.