Электрооборудование токарных станков и автоматов

Группа токарных станков является, пожалуй, самой значительной в парке металлорежущих устройств. Особенность стан­ков этой группы заключается в главном вращательном движении об­рабатываемых деталей и поступательном движении режущего инстру­мента.

Наиболее универсальными и распространенными станками токар­ной группы являются токарно-винторезные, служащие для обработки деталей и изделий, ограниченных поверхностями вра­щения.

Главный привод этих станков служит для передачи вращатель­ного движения детали и для выполнения ряда операций (например, нарезания правой или левой резьбы); он должен быть обязательно реверсивным. Кроме того, он должен регулировать в заданном диа­пазоне частоту вращения при плавном вращении шпинделя.

Всем перечисленным требованиям вполне удовлетворяет электро­привод переменного тока с асинхронным двигателем. Примером стан­ков с односкоростным асинхронным двигателем в приводе главного движения является широко распространенный токарно-винторезный станок 16К20. В этом станке привод подачи осуществляется с по­мощью кинематических связей от главного привода, поэтому шпин­дель является источником как главного движения, так и подачи.

В схему токарно-винторезного станка введены защитные блокиров­ки для отключения электрооборудования при открывании дверей электрошкафа и кожуха сменных шестерен коробки скоростей. Для осмотра и выполнения наладочных работ под напряжением при открытых дверях электрошкафа в нем установлен деблокирующий переключатель. При выполнении работ с открытыми дверьми электро- шкафа включается индикатор напряжения, который мигающим све­том предупреждает о возможной опасности.

Оснащение станков 16К20 выносными системами программного управления позволило создать на их базе токарные станки с ЧПУ —  16К20ФЗ. Токарные станки с ЧПУ отличаются высокой сте­пенью автоматизации, причем по программе отрабатывается не толь­ко информация о размерах детали, но и различные технологические команды, например: изменение частот вращения шпинделя, измене­ние величин рабочих подач и вспомогательных перемещений, смены инструмента, включение и отключение механизмов стружкоудаления, охлаждения и др. Главный привод станков с ЧПУ остается либо таким же, как и у станка 16К20, либо используется многоскоростной асинхронный двигатель. В таких приводах значительно упрощается коробка скоростей и уменьшаются габаритные размеры по сравнению с приводом от односкоростного двигателя. С помощью электриче­ского управления автоматически переключается скорость без оста­новки движения; частота вращения шпинделя регулируется переклю­чателем числа пар полюсов или с помощью электромагнитных муфт.

В качестве главного привода станков с ЧПУ применяется также и регулируемый привод постоянного тока. Для автоматического перемещения режущего инструмента в соответствии с заданной про­граммой станок с ЧПУ оснащен самостоятельным регулируемым приводом подачи с высокомоментным двигателем постоянного тока или шаговым электродвигателем. Помимо главного привода и приво­дов подач в станке установлено несколько вспомогательных нерегу­лируемых приводов, служащих для приведения в действие систем смазки, охлаждения, зажима — разжима, поворота резцедержателя. Они выполняются на базе асинхронных двигателей с короткозамкну­тым ротором. С помощью таких двигателей резцедержатель с не­сколькими режущими инструментами по заданной программе повора­чивается и фиксируется в необходимой позиции, контролируемой путевыми выключателями. Включение и отключение вспомогательных электроприводов могут осуществляться либо с пульта управления, либо системой ЧПУ в соответствии с заданной программой.

Рис. 1. Расположение основного электрооборудования на токарном станке 16К20ФЗ:
Рис. 1. Расположение основного электрооборудования на токарном станке 16К20ФЗ:

где: 1 — устройство ЧПУ, 2 — электрошкаф, 3,4 — пульты управления, 5 — гидро¬станция с электронасосом, 6 — место расположения двигателя главного при¬вода и автоматической коробки скоростей.

Блокировочные устройства в электросхеме токарного станка с ЧПУ не позволяют включать двигатели главного привода и резцедер­жателя одновременно в прямом и обратном направлениях, запре­щают одновременное включение нескольких электромагнитных муфт при смене скоростей, ограничивают перемещение каретки и суппорта в крайних положениях.

Общий вид станка с ЧПУ 16К20ФЗ и расположение электрообо­рудования на нем приведены на рис. 1.

Оснащение токарного станка 16К20 устройством ЧПУ на базе микроЭВМ «Электроника НЦ» позволило создать токарный станок с оперативной системой управления — станок 16К20Т1. Системой управления с помощью клавиатуры обеспечивается ввод, отладка и редактирование программ непосредственно на станке. Программа вводится оператором с чертежа, а ее выполнение контролируется с помощью цифровой индикации на экране дисплея. Главное дви­жение в станке 16К20Т1 осуществляется таким же приводом, что и в станке 16К20ФЗ. При этом на валу установлены две электромаг­нитные муфты, служащие для переключения в двух диапазонах ско­ростей — по 12 частот вращения в каждом диапазоне. Приводами подач в продольном и поперечном направлениях являются регули­руемые приводы постоянного тока с оптическими датчиками поло­жения в цепи обратной связи.

Особое место среди станков токарной группы занимают токар­ные многошпиндельные автоматы и полуавто­маты. Они обладают широкими технологическими возможностями. В станках-автоматах автоматизированы как главные, так и вспомогательные движения. Такого типа движения связанны с обработкой детали, автоматической погрузкой заготовок а также  выгрузкой (транспортированием) обработанных изделий. В большинстве токарных автоматах контроль готовых изделий полностью автоматизирован.

В станках-полуавтоматах автоматизированы только движения технологического цикла обработки деталей. Электрооборудование автоматов и полуавтоматов не только ведет управление включением и отключением шпинделей, фиксацией стола, но и производит контроль вы­полнение данных команд. Одними из основных элементов управления есть электромагниты включения и отключения шпинделей электропривода главного движения. Для запуска шпинделей необходима команда от путевого выключателя, который сработает когда стол установится в пря­мое положение. При этом электромагнит включает шпиндели.

Отличием электрооборудования токарных многошпиндельных автоматов от полуавтоматов является наличие автоматических загру­зочных и разгрузочных устройств, оснащенных в большинстве слу­чаев электроприводами переменного тока с асинхронными двига­телями.

Все механизмы токарных автоматов, за исключением главного привода, получают движение от кулачков распределительного вала. За один его оборот происходит полный комплекс движений всех механизмов автомата.

Электродвигатели токарных автоматов включаются магнитными пускателями дистанционно с пультов управления станка. Коробка передач токарного автомата состоит из набора электромагнитных фрикционных муфт, включаемых либо вручную с пультов управления станка, либо по заданной программе от программируемого контрол­лера. На пультах управления станка расположены также элементы ручного управления, выключатели, переключатели и кнопочные станции.

Вводной выключатель, подающий напряжение на токарный авто­мат, установлен в электрошкафу. В электрошкафу имеются также вспомогательные элементы управления — трансформаторы для пита­ния цепей управления, освещения и сигнализации. Сигнальные лам­пы, установленные на сигнальной панели элекрошкафа и пультах, информируют о подаче напряжения в цепи управления, включении электромуфт вращения распределительного вала, об отсутствии смаз­ки, давления в гидросистемах, о вращении двигателя транспортера и т. д.

На приборной панели автомата расположены электроизмеритель­ные приборы: амперметр, указывающий степень загрузки электро­двигателя шпинделей, вольтметр для контроля напряжений на элек­тромагнитных муфтах и электроимпульсный счетчик для отсчета числа автоматических циклов работы станка. Так как счетчик при наладочном вращении распределительного вала не включается, то по его показаниям можно судить о количестве обработанных на станке деталей.

На этом видео показана не только работа станка, но и его оборудования и возможные режимы работы.

Posted in Без рубрики

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: