Особенности электрооборудования шлифовальных станков

Шлифовальные станки занимают особое место среди металлооб­рабатывающих станков, что связано с высокой точностью обработки деталей, в том числе и деталей из труднообрабатываемых материа­лов. В зависимости от вида шлифования и формы обрабатываемой поверхности шлифовальные станки подразделяются на плоскошлифо­вальные, круглошлифовальные, безцентрошлифовальные, внутри шлифовальные, а также специальные. Несмотря на столь большое многообразие типов шлифовальных станков, для них характерно следующее: они обладают простыми кинематическими цепями; часто отдельные рабочие органы связаны механически между собой, в результате чего заметно упрощается конструкция станка и электро­привод максимально приближается к рабочему органу, что повышает, в свою очередь, точность обработки; особенностью шлифовальных станков является и высокая частота вращения привода главного движения, а также возможность его автоматического и дистанцион­ного управления и регулирования.

Двигатели постоянного тока в главном приводе шлифовальных станков применяют редко, в основном в тяжелых станках с ЧПУ, так как они имеют большие размеры, значительные вибрации, их коллектор необходимо периодически зачищать, в результате чего они намного быстрее выходят из строя. Поэтому главный привод совре­менных шлифовальных станков выполняется либо от отдельного двигателя, соединенного ременной передачей со шпинделем, либо от встроенного непосредственно в шлифовальную бабку и соединенного со шпинделем шлифовального круга. Электропривод с отдельным асинхронным двигателем является наиболее простым и надежным. Однако чтобы повысить частоту вращения шпинделя (свыше 3000 об/мин), необходимо применять сложные повышающие редук­торы, заметно усложняющие привод и делающие его менее точным и надежным.

Наиболее перспективным, экономичным и надежным главным приводом шлифовальных станков является регулируемый электропривод с электрошпинделем. Для преобразования частоты вращения высокоскоростных электрошпинделей применяют электронные ста­тические преобразователи частоты.

Общими недостатками электромашинных преобразователей явля­ются сложность поддержания их выходного напряжения постоянным, большая инерционность преобразования, повышенный уровень шума и значительные габаритные размеры. Электронные статические пре­образователи частоты, в состав которых не входят вращающиеся машинные агрегаты, могут одновременно автоматически регулировать амплитуду напряжения переменного тока и его частоту.

При использовании электрошпинделей возрастают вибрации стан­ка, передаваемые от электродвигателя, а это, в свою очередь, сни­жает точность обработки. Поэтому для привода прецизионных шли­фовальных станков чаще применяют отдельные электродвигатели.

Вращение, продольное и поперечное перемещения изделий в шли­фовальных станках осуществляются регулируемыми электроприво­дами как переменного, так и постоянного тока. Все же вспомогатель­ные механизмы (электронасосы охлаждающей жидкости и смазки, гидронасосы, приспособления для шлифовки центров) приводятся в движение асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором.

Особенностью плоскошлифовальных станков является использо­вание в них электромагнитных плит и столов, предназначенных для жесткой фиксации на них обрабатываемых деталей. Внутри сталь­ного корпуса такой плиты расположены сердечники с катушками, по которым пропускается электрический ток, и поперечные немагнит­ные прокладки. Изделия, помещаемые на столе, притягиваются к столу при протекании тока через катушки. Деталь закрепляется только в том случае, если она перекрывает немагнитную прокладку, т. е. располагается на двух разноименных полюсах. Для повышения надежности электромагнитных плит в шлифовальных станках используют плиты с постоянными магнитами, тем самым устраня­ется срыв деталей со стола при внезапном отключении электро­снабжения.

В шлифовальных станках установлены элементы блокировки и защиты. Например, двигатель привода шлифовальной бабки не за­пускается при отключенной муфте механизма вертикальной подачи, а подъем каретки шлифовальной бабки ограничен своим путевым выключателем. При аварийном отключении тока в цепи катушки маг­нитной плиты срабатывает специальное реле, которое обесточивает контактор двигателя гидроагрегата, и движение стола прекращается.

Важное место в шлифовальных станках занимает автоматизация основных и вспомогательных операций, позволяющая проводить весь цикл обработки без участия рабочего.

К электрическим средствам автоматизации шлифовальных стан­ков относятся устройства правки шлифовального круга, контроля смазки подшипников, контроля нагрузки электродвигателя, подсчета готовых деталей, компенсации износа кругов и др. Например, как только размер шлифуемой детали из-за износа круга выйдет за пределы допустимого, в устройстве компенсации износа замыкаются электрические контакты и автоподналадчик продвигает круг на величину его износа.

В современных круглошлифовальных станках для сокращения непроизводительных затрат на подвод шлифовального круга к детали

устанавливают специальные электрические устройства, с помощью которых увеличивается скорость подвода круга к детали. В момент соприкосновения шлифовального круга с деталью заметно увеличи­вается нагрузка электродвигателя и соответственно его потребляе­мый ток. При этом срабатывает токовое реле, подающее команду на привод подачи.

Получение высокой точности обработки и качества поверхности возможно только при наличии точного контроля размеров. Напри­мер, в круглошлифовальных станках с ЧПУ измерительная система должна контролировать диаметр детали с погрешностью до 10-5 м.

В шлифовальных станках с ЧПУ из-за большого количества тех­нологической информации, содержащейся в программе, нецелесо­образно применять перфоленту в качестве программоносителя. Связь между системой ЧПУ и оператором станков, как правило,  осуществляют в диалоговом режиме с помощью дисплеев. В некоторых случаях возможен ввод дистанционный программ от собственной ЭВМ.

В настоящее время наметилась тенденция к созданию много­целевых шлифовальных станков для обработки в патроне с одного установа внутренних и внешних поверхностей сложных заготовок. Такие станки могут иметь несколько шпинделей и могут входить в гибкие производственные системы. В этом случае станок обяза­тельно должен быть снабжен автоматической сменой инструмента.

Добавить комментарий

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

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