8. Приводы подач станков с чпу
В современных станках с ЧПУ применяются различные структурные схемы приводов подач. Схема с жесткой связью электродвигателя ходового винта изображена на рис. 8.1.
Рис. 8.1. Схема привода:
1 - электродвигатель; 2 – муфта; 3 −передача винт-гайка качения; 4 − винт
Схема с одноступенчатым редуктором и выборкой зазора в зубчатом зацеплении рассмотрена на рис. 8.2.
Рис. 8.2. Схема привода с редуктором:
1 − Электродвигатель; 2 − зубчатая передача; 3 − винтовая передача
Схема с применением беззазорной червячной и реечной передач изображена на рис. 8.3.
Рис. 8.3. Схема привода с червячной и реечной передачами:
1 − Электродвигатель; 2 − червячная передача; 3 − реечная передача
Как видно из приведенных схем, станки с ЧПУ имеют короткие кинематические схемы приводов подач, обеспечивающие более точную работу последних. Это стало возможным при применении специальных узлов и механизмов, имеющих свои отличительные особенности.
Виды применяемых электродвигателей
Особенностью приводов подач металлорежущих станков, повышающей качество, точность и производительность обработки, является независимость частоты вращения от вращающего момента и момента сопротивления. Регулирование скорости подачи осуществляется при постоянном максимально допустимом моменте. Поэтому в основу выбора электродвигателя положена не мощность, а момент сил сопротивления в механизме подачи. Величину этого момента определяют по составляющим сил резания с учетом момента трения.
К приводу подач предъявляются также требования по возможности создания больших ускорений, значительного диапазона регулирования частоты вращения при высокой равномерности, особенно при малых частотах. Вышеперечисленным требованиям удовлетворяют специальные двигатели постоянного тока – высокомоментные серии ПБВ, с возбуждением от постоянных магнитов или серии 2П, ПБС с электромагнитным возбуждением. В малых станках применяются малоинерционные двигателя серии ПТГ, а также шаговые электродвигатели ЩД.
1. Электродвигатели постоянного тока:
− электродвигатели серии 2П с независимым, параллельным или смешанным возбуждением. Имеют большой диапазон мощностей (0,37–200 кВт) и частот вращения (750–3000 об/мин), широкий диапазон регулирования частоты вращения. Пример обозначения 2ПФ160LГУ4 − электродвигатель постоянного тока единой серии 2П, защищенного исполнения с независимой вентиляцией от постороннего вентилятора (Ф), высотой оси вращения 160 мм второй длины (L), с тахогенератором (Г), климатическое исполнение – У, категория размещения – 4;
− малоинерционные электродвигатели серии ПЯ, имеющие значительное быстродействие, достигается за счет снижения момента инерции якоря.
− высокомоментные электродвигатели постоянного тока. Имеют низкие номинальные частоты вращения, позволяющие устанавливать их в станки и механизмы без промежуточных редукторов. Отечественной промышленностью выпускаются двигатели серий ПВБ и ПВ. Например: ПВБ160LGУЗ – двигатель постоянного тока (П), закрытого исполнения (Б); высокомоментный с возбуждением от постоянных магнитов (В), с высотой оси вращения 160 мм, второй длины (L), со встроенным тахогенератором (G), климатическим исполнением и категорией размещения УЗ.