- •Оглавление
- •Классификация и структура систем управления станками
- •Ручное управление станками
- •Автоматическое управление станками
- •1.2.1. Системы управления с распределительными валами (рв)
- •1.2.2. Копировальные системы управления
- •1.2.3. Системы циклового программного управления
- •1.2.4. Системы числового программного управления
- •1.2.5. Адаптивные системы управления
- •Индексация станков с чпу
- •3. Модели учпу
- •Задачи чпу
- •4.1. Геометрическая задача
- •4.1.1. Структура кадра управляющей программы
- •Работа учпу в автоматическом режиме
- •Интерполяция
- •4.2. Логическая задача
- •4.3. Технологическая задача
- •4.4. Терминальная задача
- •5. Классификация систем чпу
- •5.1. Системы класса nc
- •5.2. Системы класса snc
- •5.3. Системы класса cnc
- •5.4. Системы класса dnc
- •5.5. Система класса hnc
- •5.6. Системы класса pcnc
- •6. Структура систем чпу
- •6.1. Комплекс «станок с чпу»
- •7. Принцип работы станков с чпу
- •7.1. Состав системы чпу
- •8. Приводы подач станков с чпу
- •1 − Электродвигатель; 2 − зубчатая передача; 3 − винтовая передача
- •1 − Электродвигатель; 2 − червячная передача; 3 − реечная передача
- •Виды применяемых электродвигателей
- •1. Электродвигатели постоянного тока:
- •2. Асинхронные электродвигатели:
- •3. Шаговые электродвигатели:
- •8.2. Датчики обратной связи
- •8.3. Следящий привод станков с чпу
- •Приводы главного движения станков с чпу
- •9.1. Особенности приводов главного движения станков с чпу
- •9.2. Шпиндельные группы станков с чпу
- •Выбор и проектирование систем чпу
2. Асинхронные электродвигатели:
− двигатели с короткозамкнутым ротором. Являются наиболее распространенными машинами переменного тока. Регулировка частоты вращения может осуществляться изменением числа пар полюсов (ступенчатое), частоты тока (бесступенчатое). Выпускают двигатели серий 4А и АИ. Например: 4А80А2УЗ - асинхронный электродвигатель единой четвертой серии (4А) закрытого исполнения (А), с высотой оси вращения 80 мм, сердечник – двухполюсный (2) исполнение дня умеренного климата (УЗ).
3. Шаговые электродвигатели:
− шаговые двигатели довольно широко применяют в приводах подач малых и средних станков. Хотя они и уступают высокомоментным двигателям по к.п.д. и погрешности позиционирования при изменении нагрузки на валу, однако они более просты, имеют меньшую стоимость и более высокую надежность. Кроме того, шаговый двигатель очень удобен при большом количестве управляемых координат. Применяются двигатели серии ШД4, ШД5 и т.д. Питание шаговых двигателей осуществляется от транзисторных и тиристорных преобразователей напряжения.
Применение шагового двигателя является целесообразным в приводах механизмов непрерывного движения в том случае, если управляющий сигнал задан в виде последовательности импульсов, что соответствует числовому программному управления станками.
Следующими элементами кинематических цепей приводов подач, оказывающим влияние на точность их работы, являются муфты. В станках с ЧПУ применяются следующие типы муфт.
1. Муфты с коническими кольцами. Достоинством, которых является возможность выборки зазоров. Недостаток − необходимость точного предварительного центрирования валов.
2. Сильфонные муфты. Изготавливают из гофрированных металлических оболочек.
3. Дисковые муфты.
Важным узлом привода подач станков с ЧПУ является узел преобразования вида движения. В станках токарной группы наиболее распространена в этом качестве шариковая винтовая пара (ШВП), которая состоит из винта, гайки комплекта шариков, канала для возврата шариков.
Широкое применение передач винт-гайка качения в современных станках с ЧПУ обусловлено рядом их достоинств. Так, беззазорность исключает или значительно снижает ошибку при реверсе, высокая осевая жесткость снижает динамическую ошибку привода, высокая стабильность момента трения позволяет осуществлять точные перемещения с малой скоростью, высокий КПД снижает потребляемую мощность двигателя.
Класс точности передачи винт-гайка качения определяет класс точности станка, поэтому к ней предъявляются повышенные требования. Передача -винт-гайка качения, применяемая на станках с ЧПУ, должна аттестовываться по следующим параметрам (рис. 8.4).
Ошибка шага винта (или передачи в сборе). Обычно рассматриваются ошибки шага: накопленная ошибка шага и внутришаговая ошибка. Накопленная ошибка шага () - это абсолютная величина разности между фактическим перемещением гайки вдоль оси винта и номинальным значением перемещения, кратным шагу винта. Применительно к геометрической погрешности шага, накопленная ошибка шага винта является абсолютной величиной разности фактического расстояния между соответствующими точками одноименной стороны профиля резьбы двух произвольных витков Lф и номинального значения этого расстояния Lh, т.е. ошибка шага винта () - это накопленная ошибка =Lф-Lн, отнесенная к одному шагу винта, или перемещению гайки, равному шагу винта tн, т.е. .
Рис. 8.4. Параметры винта:
n – количество шагов на участке; Lн – номинальное расстояние между двумя точками одноименных сторон произвольных витков; tн – номинальный шаг
винта (по паспорту); Lф – фактическое расстояние, соответствующее Lн;
tф – фактический шаг винта
Накопленную ошибку на заданной длине по рекомендациям задают в виде линейной зависимости:
для L<1000 мм;
для L>1000 мм.
Внутришаговая ошибка – это величина размаха отклонения фактического перемещения гайки вдоль оси винта от номинального перемещения, соответствующего заданному углу поворота в пределах одного шага передачи. Внутришаговая ошибка складывается из ошибок нескольких составляющих (рис. 8.5): а) радиуса профиля винта Rв; б) радиуса профиля гайки Rг; в) радиуса шарика Rш. Связь Rв, Rг, и Rш определяется выражением Rв = Rг = (1,03…1,05)Rш
Рис. 8.5. Схема работы винтовой пары качения: