Приводы подач станков с ЧПУ.

Привод подач станков с чпу должен обеспечивать большую скорость холостых перемещений рабочих органов, малое время разгона и торможения, небольшую величину рассогласования между задаваемым и фактическим перемещением, большой диапазон регулирования, достаточную мощность для перемещения исполнительных механизмов станка и преодоления сил резания, стабильность работы, надежность и долговечность. Управляемые координетные перемещения выполняются с раздельными приводами подач. Однако возможен общий привод с поочередным подключением к нему одной из координат.

Приводы подач применяемые на станках с чпу, можно в зависимости от принципа их действия разделить на регулируемые ступенчатые и бесступенчатые, шаговые, следящие.

Регулируемые ступенчатые приводы представляют собой асинхронный двигатель, соединенный через редуктор с ходовым винтом станка. Управление работой редуктора осуществляется электромагнитными муфтами.

В отличии от ступенчатого привода, при регулируемом бесступенчатом приводе ходовой винт приводится во вращение через редуктор двигателем постоянного тока. Изменение частоты вращения осуществляется по сигналам от системы чпу усиленным тиристором или электромашинным усилителем. Исполнительный орган сначала перемещается быстро , но по мере приближения к заданной точке бесступенчато переключается на ползучую скорость.

Шаговый привод применяют в позиционных и контурных системах чпу.

По структуре приводы подач делятся на разомкнутые и замкнутые. Приводы состоят из двигателя, редуктора, силовой передачи винт- гайки, датчика обратной связи и т. д.

В качестве двигателей подачи применяют: электрогидравлические шаговые двигатели вращающего и поступательного движения; высокомоментные электродвигатели постоянного тока с постоянными магнитами и с тиристорным управлением.

В состав электрогидравлического шагового двигателя входит гидроусилитель момента, состоящий из аксиально-поршневого гидромотора (ГМ), дросселирующего гидрораспределителя (ДГР) и механической обратной связи. Подача жидкости под толкатели и взаимодействие их с наклонным диском создает крутящий момент на валу.

Принцип действия электрогидравлического шагового двигателя поступательного движения аналогичен выше рассмотренному. Эти двигатели применяют в разомкнутых системах ЧПУ. Их преимущество: отсутствие силовой передний винт - гайка; возможность обеспечить любое усилие на перемещение исполнительного органа станка.

Высокомоментные электродвигатели (ВМЭД) - относительно тихоходные двигатели постоянного тока с возбуждением постоянных магнитов. Эти двигатели применяются в замкнутых системах ЧПУ. В приводе подач станков с ЧПУ применяют беззазорные редукторы, передающие вращение от двигателя к ходовому винту.

Передача винт - гайка и червячно-реечные передачи, являющиеся исполнительными механизмами привода подач, широко используются в станках с ЧПУ. Передачи винт - гайка применяют в приводах подач при перемещениях исполнительных органов до 3 м. При больших перемещениях используют зубчато-реечные передачи с автоматической выборкой зазоров, а также червячно-реечные передачи, обеспечивающие большую жесткость и плавность перемещения. В станках с ЧПУ применяются различные предохранительные устройства: блокировочные; ограничители хода; предохраняющие от перегрузок.

Датчики обратной связи (ДОС) в системах контроля станков с ЧПУ. Являясь устройством обратной связи (выдающим информацию о величине фактического перемещения, положений и скорости ИО станка), ДОС входит в систему путевого контроля, включенную в измерительную схему и схему формирования выходного сигнала. Эти схемы являются устройствами согласования ДОС с основными узлами УЧПУ. Различают абсолюты, и циклические ДОС. Наибольшее распространение в станках с ЧПУ имеют фотоэлектрические ДОС, которые бывают круговыми и шпейными. Круговой ДОС состоит из диска с прорезями, Который, как правило, устанавливают на конце ходового винта привода.