Системы управления станками

К атегория:

Фрезерные работы

Системы управления станками

При механической обработке заготовок необходимо обеспечить определенную последовательность рабочих и вспомогательных движений в станках, которую называют программой.

Рис. 1. Системы числового программного управления

Системами управления называют устройства, воздействующие на приводные механизмы исполнительных органов станка.

Ручное управление при обработке на станках предусматривает выполнение программы самим оператором на основе исходной информации (чертеж, технологическая документация), а также текущей информации по результатам измерений и наблюдений за работой станка и инструмента.

Автоматическое управление станком (или линией) предусматривает запись и выполнение всей программы (или ее части) при использовании специального программоносителя - запоминающего устройства. В качестве программоносителей применяют регулируемые упоры, кулачки, копиры, наборные устройства и др.

Числовое программное управление (ЧПУ ) является разновидностью автоматического управления и предусматривает запись программы в виде буквенно-цифрового кода (на перфоленте или магнитной ленте переключателями, штекерными панелями, либо хранится в памяти управляющей вычислительной машины).

Числовые системы программного управления, применяемые на фрезерных станках, бывают двух видов: разомкнутые (или без обратной связи) и замкнутые (или с обратной связью). В разомкнутых системах (рис. 198, а) имеется один поток информации, направленный от считывающего устройства к исполнительному механизму. При перемещении ленты с программой через считывающее устройство и дешифратор на его входе возникают командные сигналы. Однако обычно эти сигналы не обладают достаточной мощностью для приведения в действие исполнительных органов. Поэтому в системах автоматических устройств часто используют усилители для усиления сигналов. После усиления сигналы поступают в привод М, который перемещает определенный узел станка в требуемое положение непосредственно или через промежуточные механизмы. Перемещение рабочих органов здесь точно дозировано шаговыми двигателями. Эта система Отличается простотой и невысокой стоимостью, однако надежность и точность этой системы. уступает системам управления с обратной связью.

В замкнутых системах в процессе обработки детали ведется непрерыв

ное сопоставление действительного размера обрабатываемой заютовки или действительного перемещения узла станка с заданной программой. При считывании заданной программы на выходе считывающего устройства и дешифратора возникают командные сигналы, которые поступают в сравнивающее устройство. В него же поступают сигналы датчика обратной связи. Датчик производит измерение действительного перемещения узла станка или размера заготовки и преобразует его в сигнал обратной связи, направляемый в сравнивающее устройство. В сравнивающем устройстве сравниваются сигналы от датчика обратной связи с сигналами от считывающего устройства и дешифратора. В случае разницы между заданными и фактическими величинами перемещений (или размеров) на выходе сравнивающего устройства появляется сигнал, соответствующий величине рассогласования. Этот сигнал через усилитель подается к исполнительному устройству, которое производит регулировку работы станка в соответствии с заданной программой.

В аналоговых системах программного управления информация поступает в сравнивающее устройство от задающей программы и от датчика обратной связи не в числовом коде, а в преобразованном виде. Используется аналог (напряжение, фаза), пропорциональный заданному числу. В этих системах используют индуктивные и погенциометрические датчики обратной связи.

Кодовые системы программного управления основаны на использовании специальных кодовых датчиков. Показания о фактическом перемещении в числовом коде снимают с датчика и сравнивают с программой, считываемой с перфоленты в том же условном коде.

В импульсных системах программного управления используется принцип сравнения числа импульсов, поступающих с исходной программы с числом импульсов, выработанных датчиком обратной связи в соответствии с величиной фактического перемещения. При совпадении числа заданных и числа отработанных датчиком обратной связи импульсов двигатель привода отключается.

По технологическому назначению системы программного управления делят на позиционные и контурные. Позиционные системы ЧПУ для независимого перемещения рабочих органов станка, как правило, в прямоугольных координатах. Их используют для автоматизации сверлильньгх и координатно-расточных станков. Контурные системы ЧПУ предназначаются для обработки деталей сложной формы за счет согласованного перемещения рабочих органов по нескольким координатам. Применяются двухкоординатные, трехкоорди-нагные, четырехкоординатные и даже пяти-координатные системы числового программного управления (три прямолинейных перемещения по взаимно перпендикулярным направлениям и два вращательных движения).

В последнее время большое внимание уделяется вопросам диагностики системы «станок- устройство ЧПУ» в целях сокращения времени простоев, связанных с отказами оборудования. Так, устройства ЧПУ типа CNC контролируют следующие параметры: ошибки программирования, ошибки обслуживания станка, отказы электронных блоков, повышение температуры в шкафу управления выше установленного значения, состояние приводов, состояние механических узлов станка и др.

Нашли применение упрощенные системы с ручным вводом управляющей программы с клавиатуры непосредственно на рабочем месте. Они предназначены для контурного управления универсальными станками в единичном и мелкосерийном производстве. Применение таких систем уменьшает время переналадки станка при сохранении высокой точности. Малый габарит системы позволяет встраивать их непосредственно в станок.

Системы группового управления станками с устройствами ЧПУ (для управления несколькими станками) осуществляют следующие функции: распределение программы обработки деталей; контроль за работой станков и диагностику ошибок; выдачу данных для управления станками; оценку состояния станков; проверку и корректировку программ на рабочем месте и др.

Системы циклового управления. Программное управление делят на числовое и цикловое. При числовом управлении в состав задаваемой программы входит информация о цикле и режимах обработки, а также о пути перемещения рабочих органов станка. В системах циклового управления программа содержит только информацию о цикле и режимах обработки, а величину перемещения рабочих органов задают наладкой упоров. Цикловые системы программного управления отличаются от числовых сравнительной простотой структуры, однако имеют меньшие технологические возможности. В качестве программоносителя используют штепсельные и шпоночные коммутаторы. Заданную программу обработки детали на станке с цикловым управлением выполняют с помощью установки штекеров в соответствующие гнезда штекерной наборной панели (коммутатор помимо штепсельного), применяется также шпоночный коммутатор, в котором штепсельные гнезда заменены кнопочными переключателями. Устройства циклового программного управления имеют более высокую надежность, чем устройства ЧПУ , они просты в эксплуатации и наладке.

Адаптивные системы (AQ управления предусматривают переработку текущей информации об изменениях в станке, обрабатываемой заготовке или инструменте для внесения соответствующих изменений в программу обработки. Они применяются главным образом на станках с ЧПУ . В настоящее время различают адаптивные системы предельного регулирования (АСР ) и адаптивные системы оптимизации (АСО ). Они в свою очередь делятся на две группы - геометрические, предназначенные для повышения точности обработки, и технологические - для повышения производительности при снижении себестоимости.

При использовании технологических АСР желаемый эффект достигается благодаря тому, что при смене условий обработки, приводящих к изменению регулируемого параметра (например, мощности или силы резания), изменяется регулирующий параметр (например подача). Фиксируя и поддерживая регулируемый параметр на некотором заданном уровне, можно управлять ходом процесса обработки - подавать команды на переход от холостого хода к резанию, на смену инструмента, изменять режим резания, обеспечивать защиту инструмента и станка от поломок и т. п. При использовании АСО желаемый эффект достигается благодаря тому, что при изменении условий обработки автоматически устанавливается режим резания, близкий к оптимальному.

Существует огромное количество технологических процессов, выполнение которых позволяет получить деталь с необходимыми размерами, формой и качеством поверхности. На протяжении многих лет заводы по обработке металла использовали специальные устройства, которые называют станками. Существует несколько технологических процессов, среди которых отметим обработку шлифованием. Шлифованием можно изменить механическим воздействием качество поверхности, а также ее форму. За многие годы развития сферы обработки металла появилось довольно много разновидностей оборудования, каждый из них имеет особую схему работы, что отражается на чертеже.

Предназначение оборудования

Шлифовальный станок – устройство, которое используется для обработки различных изделий из металла, древесины, пластика и другого материала. Несколько десятилетий назад оборудование создавали для обработки с малой точностью, технически конструкция не позволяла доводить размеры деталей до высокой точности, но все же характеристики, которыми обладает шлифовальный станок, давали возможно проводит финишную отделку.

Использовать шлифовальный станок можно для решения следующих технологических задач:

1. Изменения формы поверхности цилиндрической, квадратной и иной заготовки. Шлифовальное оборудование в зависимости от абразивного материала может использоваться для обработки различного металла, можно провести снятие относительно небольшого слоя материала.
2. Изменения шероховатости поверхности – основное предназначение, для которого создавался шлифовальный станок. Устройство может снимать десятки миллиметров металла или другого материала.
3. В некоторых случаях шлифовальный станок используется для проведения заточки. Это связано с тем, что устройство используется для снятия металла, если правильно расположить режущую кромку, то есть возможность провести заточку.

Достигнуть результата при использовании ручных инструментов, как если использовать шлифовальное оборудование, практически невозможно. Производительность также очень велика, существует как домашний, так и промышленный вариант исполнения. Эксплуатация устройства требует технического обслуживания, что также следует учитывать.

Классификация

Как ранее было отмечено, существует довольно много чертежей и схем, по которым производят шлифовальный станок. Это связано с тем, что форма и размеры деталей определяют то, как будет проводиться обработка, и какой вид будет иметь шпиндель, станина шлифовальное оборудование.

По типу установки можно провести следующую классификацию:

1. Настольный. Современные чертежи и схемы настольных станков определяют то, что они могут использоваться в быту. При этом техническое обслуживание не принесет много проблем, электропотребление незначительно, управление не составляет особого труда. Однако настольный вариант исполнения имеет меньшую производительность, а также функциональность.
2. Современный промышленный вариант исполнения имеет высокую производительность, схема и чертежи модели определяют то, что модели имеют компактные габаритные размеры. Технически они совершеннее тех моделей, которые производились на заводах в прошлом тысячелетии.
3. Шлифовальный станок, произведенный на заводах Советского Союза, также еще часто встречается в цехах. Их чертежи и схемы изучаются в учебных заведениях при получении соответствующей квалификации. Однако техническое обслуживание подобного оборудования значительно усложняется, так как необходимых инструментов и деталей уже не производят.

По предназначению можно выделить следующие группы:

1. Круглошлифовальные – наиболее распространенные модели, которые используются для обработки цилиндрических и конических деталей. Подобные станки разделяются на несколько групп по классу точности. Производятся они с середины 90-х годов. Некоторые модели производились для заготовок с высоким диаметральным и линейным размером.
2. Внутришлифовальные модели получили меньшее распространение, но все часто используются на металлообрабатывающих заводах. Внутришлифовальные станки могут быть бытового и промышленного предназначения, их производительность зависит от оснастки и степени автоматизации процесса обработки. Использовать внутришлифовальные модели для изменения цилиндрических внутренних поверхностей, отверстий различной формы. Оснастка в значительной степени может изменить технические характеристики внутришлифовального станка.
3. Плоскошлифовальная группа имеет схему, которая позволяет проводить работу по доведения шероховатости и размеров плоских и сопряженных поверхностей до нужных значений. Шпиндель в этом случае расположен так, что шлифовальный станок может применяться для осуществления работы, связанной с плоской поверхностью.
4. Бесцентрошлифовальная группа крупносерийном производстве. Схема и чертеж, которые характерны подобной группе, обуславливают упрощение процесса обслуживания, а также технические характеристики позволяют автоматизировать процесс, повысить производительность.
5. Хонингование – процесс доведения размеров поверхности до высокой точности, когда отклонение составляет всего несколько долей миллиметра. Схема расположения всех элементов конструкции, которой обладает шлифовальный станок этой группы, позволяет проводить обработку как цилиндрических, так и плоских поверхностей. При помощи ручных инструментов достигнуть подобного результата невозможно, управление позволяет изменять характеристики обработки в зависимости от поставленной задачи.

При этом круглошлифовальные варианты исполнения можно разделить на следующие группы:

1. универсальные станки – могут использоваться для шлифования различных цилиндрических и конических заготовок, характеристики моделей позволяют значительно расширить область применения. Управление универсальным станком может проводиться механически или при помощи автоматизированной системой ЧПУ;
2. простые модели – шлифовальное оборудование, которое применяется для определенной группы заготовок. Схема и характеристики простых моделей определяет то, что только отдельные группы деталей можно обработать при их использовании. В последнее время станки, относящиеся к этой группе, практически не производятся. Это связано с тем, что их покупка зачастую не обоснована. Часто их производят под заказ при организации массового производства.

Учитывая столь большое распространение круглошлифовальных станков, проведем рассмотрение особенностей конструкции. Управление поворотным рабочим столом, а также характеристика, позволяющая проводить поворот детали, определяет универсальность модели. Схема конструкции имеет шпиндель, который может поворачиваться вокруг вертикальной оси. Некоторые модели имеют дополнительные шпиндельные бабки, которые позволяют изменять степень шероховатости отверстий различной формы.

Числовое программное управление

ЧПУ на протяжении многих лет разрабатывалось для того, чтобы повысить производительность и упростить задачу, повысить точность получаемых размеров. Чертежи многих деталей имеют размеры с минимальными допусками, использовать ручной инструмент для решения подобной задачи нельзя. Поэтому если чертежи имеют подобные допуски, следует использовать механизированный метод обработки.

Многие проблемы не позволяли использовать числовое программное управление при создании шлифовального станка. Примером можно назвать систему смазки, а также позиционирование шпинделя. Управление при помощи ЧПУ определяет высокоточное позиционирование шпинделя, автоматизацию системы смазки.

Несмотря на огромное количество достоинств системы ЧПУ довольно сложно найти конструкцию с подобной технологией автоматизации. Это связано с тем, что подобное оборудование используются крайне редко в крупносерийном и массовом производстве.

ЧПУ определяет точное позиционирование шпинделя. Однако стоит учитывать, что шпиндель должен позиционироваться с учетом используемой оснастки. Поэтому на чертеже указывается то, какая используется оснастка для шлифовальных станков.

Обслуживание конструкции с ЧПУ значительно усложняется, так как внесение изменений может привести к сбою в работе. Периодически следует проводить наладку оборудования для поддержания точности изменения размеров, качества шероховатости.

Существует довольно много разновидностей системы ЧПУ, которые разделяются по типу используемой программы для описания траектории движения абразивного круга, описания скорости вращения шпинделя и величины подачи.

Охлаждение

Если смазка позволяет продлить срок службы конструкции, то охлаждение – значительно увеличивает срок эксплуатации абразивного материала. Чертежи создаются с учетом того, что во время соприкосновения с абразивным материалом поверхность не будет нагреваться, как и абразивный материал. Для этого шпиндель может иметь систему подачи охлаждающей жидкости. Бытовые модели имеют ванну с водой, которая также будет охлаждать зону обработки.

Обслуживание системы охлаждения заключается в необходимости постоянного пополнения резервуара с охлаждающей жидкостью.

В заключение отметим, что существует довольно много современных моделей, которые имеют высокую производительность, простоту в использовании, а также многофункциональность. Многие из них подходят для бытового и промышленного использования.

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 2-36 03 31

«Монтаж и эксплуатация электрооборудования»

Дисциплина: «Электрооборудование предприятий и гражданских зданий»

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4

Исследование электрооборудования и схемы

управления шлифовального станка модели 3А161

Электрооборудование предприятий и гражданских зданий

Методические указания по выполнению практической работы № 4

Разработал преподаватель ГГПТК «машиностроения» Осадчий В.А.

Методические указания обсуждены и утверждены на заседании методической комиссии колледжа_____________

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4 Исследование электрооборудования и схемы

Управления шлифовального станка модели 3А161

Цель работы: Изучитьпринцип работы электрооборудования и схемы

управления шлифовального станка модели 3А161,методику расчета и выбора электродвигателя главного движения.

Задачи работы

1. Изучить основные понятия шлифовального станка, их характе­ристики, принципы пуска и регулирования, режимы работы.

2. Изучить принципы выбора электрооборудования шлифовального станка.

3. Изучить схему устройства и управления шлифовального станка.

Методические указания

Общие сведения

Шлифовальные станки получили распространение во всех отраслях промышленности в качестве станков общего и специального назначения.

На них можно выполнять как черновое, так и чистовое шлифование плоских, цилиндрических, зубчатых и других поверхностей с помощью аб­разивных кругов.

Основными технологическими узлами всех шлифовальных станков яв­ляются: шлифовальная бабка со шпинделем и шлифовальным кругом, сис­тема привода и передач, рабочий стол.

Шлифовальная бабка размещается на станине горизонтально или верти­кально в зависимости от вида станка.

Для закрепления инструмента (шлифовального круга) предназначен шпиндель.

Перемещение шпиндельной бабки по направляющим вдоль своей оси горизонтально или вертикально.

Шпинделю сообщается вращательное главное движение от отдельного электропривода.

Привод.

Патрон получает вращение от электродвигателя через плоскоременную передачу и предназначен для крепления круглых деталей.

Главное движение шлифовальному кругу сообщается от главного элек­тродвигателя через клиноременную передачу.

На внутришлифовальных станках обработка ведется небольшими кру­гами, поэтому в них применяются ускоряющие передачи от двигателя к шпинделю или специальные высокоскоростные двигатели, встраиваемые в корпус шлифовальной бабки. Такие устройства, объединяющие двигатель и шлифовальный шпиндель конструктивно в один узел, называются электрошпинделем.

В качестве привода вспомогательных механизмов применяются АД с КЗ-ротором. Примерами таких механизмов являются насосы гидравлики, охлажде­ния, смазки и другие.

Принципиальная электрическая схема управления ЭП круглошлифовального станка модели ЗА161 (рис. 1, 2, 3)

Назначение. Для управления и защиты ЭП круглошлифовального станка.

Примечание - Этот станок предназначен для наружного шлифования ци­линдрических поверхностей изделий длиной до 1000 мм и диаметром до 280 мм, наибольший диаметр шлифовально­го круга 600 мм; на задней бабке стола установлен прибор для правки шлифовального круга алмазом.

Основные элементы схемы.

ДШ, ДГ, ДН и ДИ - приводные двигатели шлифовального круга, гид­росистемы, насоса смазки и изделия.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема питания шлифовального станка модели ЗА161

Примечания:

1. ДШ - асинхронный двигатель с КЗ-ротором, мощность 7 кВт, угловая скорость 98 рад/с; за счет смены шкивов клиноременной передачи можно получить два значения угловой скорости кру­га 111 и 127 рад/с.

2. ДИ - двигатель постоянного тока параллельного возбуждения типа ПБС-22; мощность 0,85 кВт; угловая скорость плавно регули­руется в пределах от 35 до 250 рад/с изменением напряжения, подводимого к якорю от МУ.

3. ДГ- асинхронный двигатель с КЗ-ротором; мощность 1,7 кВт; угловая скорость 93 рад/с.

4. ДН- асинхронный двигатель с КЗ-ротором; мощность 0,125 кВт; угловая скорость 280 рад/с.

МУ - магнитный усилитель (в комплекте с ЭП типа ПМУ-5М).

Примечание - Усилитель собран по трехфазной мостовой схеме и име­ет 6 рабочих обмоток (w p), включенных последовательно с диодами Д1...Д6; диоды предназначены для выпрям­ления переменного тока и, одновременно, для обеспече­ния внутренней положительной обратной связи по току;

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема управления ЭП шлифовального

станка модели ЗА 161

w y 1 - обмотка управления задающая; w y 2 - обмотка управления, обеспечивающая положитель­ную обратную связь по току якоря двигателя; w y 3 - обмотка управления, обеспечивающая смещение в МУ. ВШ и ВП2 - выпрямители положительной обратной связи по току и

питания обмотки возбуждения двигателя изделия (ОВДИ). ЭмО и ЭмДП - электромагниты отвода и доводочной подачи. КШ, КГ, КН, КИ и КТ - контакторы управления электродвигателями шлифовального круга, гидросистемы, насоса охлаждения, изде­лия и торможения.

РОП - реле отсутствия питания в ОВДИ.

РП1 и РП2 -реле промежуточные чистовой обработки и отвода. РВ - реле времени, для обеспечения времени «выхаживания». РД - реле давления масла в гидросистеме. Примечания: 1. Стол станка движется гидравликой возвратно-поступательно (продольная подача) со скоростью от 100 до 600 мм/мин; реверсирование стола в конце каждого хода переключением золотника гидроцилинд­ра при помощи упоров, установленных на столе.

2. Поперечная подача шлифовальной бабки при наладочных работах выполняется вручную, а при автоматической работе - от системы гидравлики и управляется электромагнитами (ЭмО и ЭмДП). РКС - реле контроля скорости. ПЗ - потенциометр задающий. Rl, R2, R3, Rд - резисторы регулировочные.

Органы управления.

Кн.ПШ, Кн.ПГ, Кн.ПИ - кнопки «пуск» двигателей ДШ, ДГ, ДИ. Кн.СО, Кн.СИ - кнопки «стоп» общая и ДИ.

ВН, ВА1, ВИ - выключатели режимов работы («РУ» - ручное управ­ление, 0, «АР» - автоматическая работа).

ВА2 - выключатель («упор»-0-«скоба») для выбора режима работы. ВАК - выключатель прибора активного контроля (АК). Примечание - Прибор АК дает 2 команды: на чистовую обработку и на быстрый отвод.

ВО- выключатель местного освещения, для выключения лампы ос­вещения (ЛО).

МПО, МПД - микропереключатели отвода и доводки.

Режимы управления.

Автоматический - от ВН, ВИ, ВА1, ВА2, АК и «выхаживание». Наладка - вручную.

Работа схемы.

Исходное состояние.

Поданы все виды питания (включен выключатель линейный ВЛ), при этом подключаются (рис. 4.6-4): силовые цепи ДШ, ДГ и ДН; схема ПМУ-ДП; трансформаторы Тр.1 и Тр.2; цепи электромагнитов ЭмО и ЭмДП. Сис­тема гидравлики заполнена и приготовлена. От Тр.1 получает питание схема управления (рис. 2), а от Тр.2 - выпрямитель ВП2 (рис. 3), подключается цепь ОВДИ. РОП - готовится цепь КИ (РОП). Кн.ПГ - собирается цепь КГ .

КГ - подключается к сети (ДГ) (КП1...3) и пускается, в системе гидравлики давление повышается (РД - замкнут), готовится цепь КШ ;

Готовится цепь КШ (КГ:4);

Становится на самопитание (КГ:5).

Кн.ПШ - собирается цепь КШ .

КШ - подключается к сети ДШ (КШ: 1...3) и пускается,

Готовится цепь автоматической работы КИ (КШ:4),

Становится на самопитание, готовится цепь ручного управления КН (КШ: 5)

Рис. 3. Система ПМУ-Д шлифовального станка модели ЗА161

Работает гидронасос, вращается шлифовальный круг, подключена обмотка возбуждения ДИ.

Автоматическая работа.

Установить выключатели: ВН, ВИ и ВА1 - «Автоматическая работа»,

ВА2 - «упор», ВАК - «отключено», ВО - «вкл.» При этом засвечивается лампа местного освещения «ЛО». Примечание - Работа осуществляется в следующей последовательности:

Быстрый подвод к изделию шлифовальной бабки гидро­приводом, включение ДИ и ДН;

Шлифование при черновой подаче, а затем переход на чистовую подачу с работой «до упора»;

Автоматический отвод шлифовальной бабки и выключе­ние ДИ и ДН.

Начало процесса обработки производится наклоном на себя ГРУ (глав­ной рукоятки управления) станком. При этом гидросистема быстро подво­дит шлифовальную бабку до нажатия кулачком механизма врезания круга на микропереключатель (МГШ), собираются цепи КН и КИ . Установить ГРУ в «нулевое» положение.

КН, КИ - подключается к сети ГДН (КН: 1.. .3) и пускается,

Блокируется цепь) КТ (КН:4),

Подключается к сети МУ и ДИ (КИ: 1...3),

Блокируется повторно цепь КТ (КИ:5).

Работает насос охлаждения, включается гидропривод стола, начинает вращаться ДИ, при этом:

В заданную обмотку (w Y 1) поступает сигнал (U 3 - U OOC), равный разно­сти заданного (U 3) и обратной связи (Uooc), снимаемого с якоря двига­теля.

Примечание - Угловая скорость двигателя регулируется изменением U 3 посредством перемещения общей рукоятки рези­сторов ПЗ и R2.

В обмотке положительной обратной связи (w Y 2)сигнал пропорциона­лен току якоря (U П OC).

В обмотке смещения (w Y 3)сигнал смещения (U СМ) задается резистором R3. Таким образом, осуществляется автоматический разгон ДИ до выхода на естественную характеристику (w H 0 M), начата черновая обработка, сработа­ет «РКС» и подготовит цепь КТ| (РКС).

По окончании черновой обработки кулачок механизма врезания шлифо­вального круга нажимает на микровыключатель (МДП), собирается цепь РП1.

РП1 - подключается ЭмДП (РП1) и переключает золотник гидро­привода шлифовальной бабки на уменьшение скорости посту­пательного движения. Осуществляется чистовое (доводочное) шлифование.

По достижении заданного размера изделия нажимается микропереклю­чатель отвода (МПО), собирается цепь РП2 .

РП2 - подключается ЭмО (РП2:1) и переключает золотник гидро­привода на быстрый отвод.

При возвращении шлифовальной бабки в исходное положение размыка­ется микропереключатель (МПИ), а следовательно, и цепи КИ и КН.

Отключаются от сети и останавливаются двигатели ДИ и ДН.

Шлифование закончено.

Работа с прибором АК. (Установить ВА2 - «скоба», ВАК - «АК»).

Работа со «скобой» осуществляется так же как и «до упора», команды те же, но поступают они от прибора активного контроля (АК).

Выхаживание.

Если в цикл работы круглошлифовального станка включена операция «выхаживание», т.е. шлифование с выключенной подачей, то в схему (рис. 1) вводится реле (РВ) времени (прерывистая линия), контакт кото­рого включается в цепь ЭмО вместо контакта РП2:1.

Реле времени контролирует продолжительность «выхаживания».

Наладка. (Установить ВН, ВИ, ВА1 - «ручное управление», а ВА2 -«упор»), работает ДГ, остановлен ДШ.

Включение ДИ производится нажатием Кн.ПИ, а остановка - Кн.СИ. Кн.ПИ - собирается цепь КИ .

КИ - подключается МУ и ДИ к сети (КИ: 1...3) и пускается,

Становится на самопитание (КИ:4),

Блокируется цепь КТ (КИ:5).

Двигатель быстро разгоняется, срабатывает РКС и готовит цепь КТ (РКС).

Кн.СИ - размыкается цепь КИ.

КИ - отключается ДИ от сети (КИ: 1.. .3),

Собирается цепь КТ (КИ:4).

КТ - происходит процесс динамического торможения ДИ, а при скорости, близкой к «нулю» РКС отключит КТ.

Защита.

От токов КЗ - силовые цепи (Пр.1, Пр.2, Пр.З) переменного тока;

Цепь управления (Пр.5),

Цепь освещения (Пр.4).

От перегрузки - двигатели (РТШ, РТГ, РТИ).

Блокировки.

Невозможность пуска при отсутствии давления в гидросистеме (РД), при отсутствии питания в цепи возбуждения (РОП), при торможении (КТ:2).

Питание.

3 ~ 380 В, 50 Гц - силовая сеть переменного тока. Выпрямленный ток - цепи постоянного тока (ДИ, ОВДИ). 1 ~ 220 В, 50 Гц - цепи управления.

ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СТАНКА

Для шлифовальных станков Мощность резания зависит от вида шлифования.

При шлифовании периферией круга мощность определяется по формуле:

P Z = C P ∙v u ∙t∙S 0 ∙d, кВт, (1)

при шлифовании торцом круга:

P Z = C P ∙v u ∙t∙B, кВт, (2)

где C P - коэффициент, характеризующий материал изделия и твердость круга; v u - окружная скорость детали или скорость движения стола, м/мин; t - глубина шлифования, мм; S 0 - подача в направлении оси шлифовального круга (поперечная) в миллиметрах на один оборот детали или стола станка или на один ход стола; d - диаметр шлифования, мм В - ширина шлифования, мм.

При плоском шлифовании глубина шлифования назначается в пределах 0,005…0,015 мм при чистовых проходах и 0,015…0,15 мм при черновых прохо­дах. Поперечная подача зависит от ширины круга и назначается на чистовых проходах 0,2…0,3, а на черновых 0,4…0,7 его ширины. Скорость продольной подачи заготовки назначается в пределах от 3 до 30 м/мин.

Следующая страница>>

ГЛАВА 17. ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.

§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ.

Системами ЧПУ оснащают круглошлифовальные, внутри-шлифовальные, плоскошлифовальные, бесцентрово-шлифовальные, контурошлифовальные и другие станки. При этом возникают технические трудности, которые объясняются следующими причинами. Процесс шлифования характеризуется, с одной стороны, необходимостью получения высокой точности и качества поверхности при минимальном рассеянии размеров, с другой стороны - особенностью обрабатывающего инструмента, заключающейся в быстрой потере размерной точности шлифовального круга вследствие его интенсивного изнашивания в процессе работы. Следовательно, в станке необходимы механизмы автоматической компенсации изнашивания шлифовального круга. Система ЧПУ должна быть замкнутой для компенсации деформаций системы СПИД, температурных погрешностей, разных припусков на заготовках, неточностей станка и т. д. Измерительные системы должны иметь высокую разрешающую способность, обеспечивающую жесткие допуски на точность позиционирования, например, в круглошлифовальных станках такие приборы обеспечивают непрерывное измерение диаметров в процессе обработки с относительной погрешностью не более 2 X 10 -5 мм. Контроль продольных перемещений стола должен осуществляться с погрешностью не более 0,1 мм для круглошлифовальных станков и 0,02-0,03 мм для торцекруглошлифовальных.

Из-за большого количества неопределенной технологической информации, содержащейся в программе, нецелесообразно использовать программоноситель на перфоленте. Поэтому для шлифовальных станков часто используют системы типа CNC. Для этих систем характерно управление по 3-4 координатам, но в станках, работающих несколькими кругами, возможно управление по 5-6 и даже 8 координатам. Взаимосвязь между оператором и системой ЧПУ (CNC) шлифовального станка в большинстве случаев осуществляется в диалоговом режиме с помощью дисплея. Имеется также возможность дистанционного ввода программ от центральной ЭВМ при включении станка в автоматизированный участок. Применяются встроенные диагностические системы, повышающие надежность станков.

Наиболее распространены круглошлифовальные станки с ЧПУ, дающие максимальный эффект при обработке с одной установки многоступенчатых деталей типа шпинделей, валов электродвигателей, редукторов, турбин и т. д. Производительность повышается в основном в результате снижения вспомогательного времени на установку заготовки и съем готовой детали, на переустановку для обработки следующей шейки вала, на измерение и т.д. При обработке многоступенчатых заготовок на круглошлифовальном станке с ЧПУ достигается экономия времени в 1,5-2 раза по сравнению с ручным управлением.

Профилешлифовальные станки с ЧПУ в отличие от оптических профилешлифовальных станков имеют высокую производительность и не требуют для обслуживания высококвалифицированных операторов. Станки этого типа выпускают с вертикальным шпинделем (контурно-шлифовальные) и с горизонтальным шпинделем (профилешлифовальные).

В профилешлифовальном станке 3Г95Ф3 формообразующие движения для обработки профиля А-Б (рис. 130) заготовки 1 осуществляются с помощью шаговых двигателей ШД5-Д1 через червячные редукторы и передачи винт-гайка качения. Обеспечивается перемещение стола по координатам X"-Y" с дискретностью 0,00025 мм. Ориентация круга 3 относительно оси 0-0 задается программируемым шаговым двигателем. Правка круга алмазным инструментом 2 осуществляется по команде от программы. Шлифовальный круг подается при правке с помощью храпового механизма, одновременно от привода осуществляется поворот круга. Имеется осветитель и проектор для наблюдения и контроля готовой детали. Станок обеспечивает шероховатость поверхности Ra=0,32-:-0,16 мкм и точность профиля около 10 мкм.

Рис. 130. Схема обработки на профилешлифовальном станке с ЧПУ

Наметилась тенденция к созданию многоцелевых шлифовальных станков для обработки в патроне с одного установа внутренних и внешних поверхностей заготовок типа тел вращения. Такие станки часто имеют несколько шлифовальных шпинделей и могут входить в гибкий производственный модуль, обслуживаемый промышленным роботом. В этом случае станок должен иметь автоматическую смену инструмента либо с целью замены изношенного круга, либо круга, соответствующего обрабатываемому отверстию. Вместимость магазина инструментов 12-18 шт.

Бизнес