Elektrické vybavenie CNC vŕtačiek
Elektrické vybavenie CNC vŕtačiek bude uvažované na príklade modelu stroja 2R135F2.
CNC vŕtačky model 2R135F2 sú určené na spracovanie dielov karosérie, ako aj dielov ako «príruba», «kryt», «doska», «držák» a iné. Stroje umožňujú vŕtanie, vŕtanie, zahlbovanie, rezanie závitov a iné operácie.
Celkový pohľad na stroj je znázornený na obr.
Obrobok, ktorý sa má spracovať, je upevnený na stole. Veža pojme šesť nástrojov. Pri zadávaní obrábania sa tabuľka pohybuje po osiach X, Y do polohy určenej programom. Po nainštalovaní tabuľky sa podpora aktivuje.
Pohyb posúvača počas obrábania je nadol po osi Z v súlade s programom. Posúvač sa vráti do svojej pôvodnej hornej polohy, kým sa nestlačí koncový spínač. Výmena nástroja sa vykonáva otočením revolverovej hlavy do hornej polohy posúvača.
Priestorové pohyby po osiach stola a posuvných osiach sú riadené polohovými snímačmi, z ktorých sú priebežné informácie prenášané do CNC bloku. Vežička obsahuje šesť koncových spínačov, ktoré určujú pracovnú polohu jedného z nástrojov.
Obr. 1. Celkový pohľad na stroj: 1 — stôl, 2 — CNC zariadenie, 3 — podpera, 4 — veža, 5 — ovládací panel, 6 — skriňa pre automatizáciu relé.
Elektrické vybavenie stroja pozostáva z reléovej automatizačnej skrine, číslicového riadiaceho zariadenia (CNC) a strojov a zariadení inštalovaných priamo na konštrukcii stroja.
Elektrická skriňa obsahuje:
1 — reléový panel, na ktorom sú namontované medziľahlé relé a relé na komunikáciu s jednotkou CPU,
2 — napájací panel, na ktorom je inštalovaný riadený tyristorový menič, transformátory, magnetické štartéry, ochranné zariadenia, usmerňovače napájacích zdrojov,
3 — vstupný spínač na pripojenie stroja k elektrickej sieti.
Stroj je vybavený:
1 – elektromotory,
2 — elektromagnetické spojky typu ETM na reguláciu rýchlostí pohybu pracovných telies stroja,
3 — snímače spätnej väzby na monitorovanie polohy pracovných orgánov stroja,
4 — koncové spínače, obmedzujúce rozsah pohybu pracovných telies stroja,
5 — ovládací panel s tlačidlami a indikátormi,
6 — lampa na osvetlenie pracovnej oblasti spracovania.
Pohon vozíka je riadený tyristorovým meničom, ktorý zabezpečuje regulovaný chod jednosmerného motora v naprogramovanom režime podávania. Elektromagnetické spojky zabezpečujú rýchly a pomalý pohyb strmeňa pri polohovaní a zastavovaní.
Pohon hlavného pohybu (vretena) obsahuje neregulovaný asynchrónny elektromotor a automatickú prevodovku s elektromagnetickými spojkami, ktorá zabezpečuje 19 otáčok vretena.
Pohyb stola sa uskutočňuje pozdĺž dvoch súradnicových osí pomocou asynchrónnych elektromotorov. Rýchlosť pohybu stola je regulovaná spojkami na osiach X a Y. Spojky zabezpečujú rýchly, pomalý pohyb a zastavenie pohonov stola.
Veža je poháňaná elektromotorom. Uťahovanie a stláčanie hlavy sa vykonáva pomocou spojky.
Technické charakteristiky elektromotorov pohonov CNC vŕtačky sú uvedené v tabuľke 1.
Všeobecná bloková schéma programovaného riadenia pracovných orgánov stroja je na obr. 2.
Ryža. 2. Bloková schéma ovládania pracovných orgánov stroja: 1 — CNC, 2 — blok kódových relé, 3 — blok medziľahlých relé, 4 — blok magnetických štartérov, 5 — elektromotory, 6 — blok elektromagnetických spojok, 7 — snímače polohy pracovných telies stroja, 8 — cestné spínače, 9 — pracovné telesá stroja.
V riadiacom obvode vozíka je dodatočný riadený menič, ktorý poskytuje možnosť plynulo nastavovať rýchlosť otáčania motora.
Zaradenie akéhokoľvek predmetu do stroja je možné vykonať z ovládacieho panela stroja alebo z CNC zariadenia.
Riadiace príkazy CNC sú dekódované kódovými relé v reléovej jednotke. Spínané relé generujú signály, ktoré sú privádzané do medziľahlých relé.Medzi tieto relé patria elektromagnetické spojky alebo magnetické štartéry, ktoré riadia činnosť elektromotorov.
Polohovanie stola a sklznice sa vykonáva pri pevných hodnotách rýchlostí pohybu. TNC porovnáva vzdialenosť od skutočnej polohy obrobku so vzdialenosťou naprogramovanou pomocou nastavení. Ak sa táto vzdialenosť rovná nastavenej hodnote, rýchlosť pohybu sa zmení. Pohon sa zastaví v bode programu.
Diel je opracovaný s programovateľnými rýchlosťami posuvu saní.
Zapnite elektrické zariadenie stroja
Elektrické zariadenie stroja je pripojené k elektrickej sieti cez vstupný istič. Napájanie všetkých obvodov pohonu stroja je realizované stýkačom po stlačení tlačidla «Štart». Vypnutie sa vykonáva pomocou tlačidla «Stop». Vretenové, stolové a revolverové motory sú poháňané ističmi. Ak chcete spustiť, musíte zapnúť ističe a stlačiť tlačidlo «Štart».
Riadenie strmeňa
Elektrický pohon zabezpečuje pohyb posúvača pozdĺž osi Z v súradnicovom systéme stroja. Elektrický pohon strmeňa pracuje v polohovacích a obrábacích režimoch. Režim polohovania nadol zahŕňa rýchly pohyb na vzdialenosť špecifikovanú nastavenou hodnotou, po ktorej nasleduje pomalý pohyb k povrchu obrobku za predpokladu, že rýchlosť sa zníži v dvoch stupňoch.
Programovateľný posuv sa pri obrábaní (napr. vŕtaní) vykonáva v smere nadol. Pomalý pohyb nastane, keď je nástroj vytiahnutý z obrobku na povrch smerom nahor.Sťahovanie nástroja „hore“ z obrobku do východiskovej polohy sa vykonáva v režime rýchleho posuvu.
Regulácia rýchlosti pohybu sa vykonáva pomocou dvoch elektromagnetických spojok (rýchle a pomalé pohyby) a zmenou rýchlosti otáčania motora zmenou odporu nastavenej hodnoty na vstupe riadeného meniča. Regulátor je potenciometer pozostávajúci zo sady rezistorov zapojených do série.
V režime polohovania sú rýchle a pomalé rýchlosti pohybu pevne dané. V režime posuvu sa rýchlosť upravuje podľa naprogramovanej hodnoty kódu prichádzajúceho z CNC. Riadiace signály z CNC jednotky sú privádzané do prijímacích relé, ktoré svojimi kontaktmi spínajú rôzne obvody v riadiacom obvode pohonu.
Ryža. 3. Schéma pohybu podpery pri spracovaní dielu: 1 — podpera, 2 — nástroj, 3 — diel, 4 — stôl.
Základné ovládanie pohybu
Pohon vretena obsahuje asynchrónny reverzibilný elektromotor, automatickú prevodovku (AKS) s elektromagnetickými spojkami. Hlavný pohybový motor pri všetkých obrábacích operáciách, okrem závitovania, beží nepretržite, so správnym smerom otáčania (v smere hodinových ručičiek).
Keď je motor reverzovaný v režime závitovania, časovanie zabezpečuje časové relé, ktoré umožňuje opačný smer otáčania. Keď je časové relé zapnuté, nastavenie nového smeru nie je možné.
Rotácia z motora na vreteno sa prenáša cez AKC prevody ovládané elektromagnetickými spojkami. Spojky umožňujú nastavenie danej rýchlosti otáčania.Binárny - Dekadický rýchlostný kód sa privádza do relé. Kontakty týchto relé tvoria dekodér kódu rýchlosti vretena a zapínajú elektromagnetické spojky.
Ovládanie pohonu stola
Stôl sa pohybuje pozdĺž osí X, Y súradnicového systému stroja. Pohyb zabezpečujú dva reverzibilné asynchrónne motory. Regulácia rýchlosti stola je dvojstupňová. Rýchly a pomalý pohyb pri polohovaní stola sa dosahuje pomocou elektromagnetických spojok, ktoré obsahujú ozubené kolesá na reduktore.
Smerové signály sú prijímané z modulu CNC: „vpravo“ na osi X, „dopredu“ na osi Y a signály „rýchlej“ alebo „pomalej“ rýchlosti. Prijímacie relé sa zapínajú podľa signálov CNC jednotky, ktorá následne zapína príslušné pohybové spojky a stykače. Stykače zabezpečujú pripojenie motorov k silovým obvodom. Keď sú stýkače vypnuté, aktivujú sa brzdové spojky, čím sa poloha stola zafixuje v špecifikovanej polohe. Pohyb stola po súradniciach je obmedzený koncovými spínačmi.
Reléové kontakty sú zavedené do obvodu cievok stýkača, čím poskytujú časové oneskorenie na nastavenie opačného smeru otáčania pri otočení motora. Kým sú tieto relé zapnuté, nie je možné nastaviť nový smer otáčania.
Vežové ovládanie
Pohon revolverovej hlavy zabezpečuje výmenu nástroja otáčaním revolverovej hlavy. Pohon obsahuje asynchrónny dvojrýchlostný elektromotor a elektromagnetickú spojku. Vypnutá spojka zaberá vežičku v prevádzkovej polohe. Zmena polohy hlavy nastáva po jej uvoľnení.
Proces uťahovania a uvoľňovania hlavy sa vykonáva pomocou nízkootáčkového elektromotora, keď sú vinutia statora pripojené podľa schémy «delta». V tomto prípade musí byť spojka zapnutá. Otáčanie hlavy vykonáva motor pri vysokej rýchlosti (schéma dvojitej hviezdy), aj so zapnutou spojkou.
Stýkače a spojka sa zapnú po prijatí kódu nástroja. Ak sa kód nezhoduje s polohou hlavy, začne sa proces výmeny nástroja.