Ako je zabezpečené presné zastavenie pohyblivých častí obrábacích strojov?

V schémach automatického riadenia prevádzky strojov, zariadení a strojov je veľmi dôležitá otázka presnosti zastavenia pohyblivých jednotiek strojov na rezanie kovov pomocou cestných spínačov. V niektorých prípadoch od toho závisí presnosť výroby dielu.

Presnosť brzdenia závisí od:

1) zariadenia koncových spínačov;

2) stupeň jeho opotrebovania;

3) stav jeho kontaktov;

4) presnosť výroby vačky pôsobiacej na pohybový spínač;

5) presnosť nastavenia vačky;

6) dráhu, ktorú nástroj prejde počas činnosti ovládacích zariadení relé-stykača;

7) množstvo pohybu nástroja v dôsledku zotrvačných síl dodávateľského reťazca;

8) nedostatočne presná koordinácia počiatočných polôh rezného nástroja, meracieho zariadenia a ovládača koľaje;

9) tuhosť technologického systému stroj – zariadenie – nástroj – časť;

10) veľkosť prídavku a vlastnosti spracovávaného materiálu.

Faktory špecifikované v článkoch 1 – 5 určujú chybu Δ1 v dôsledku nepresnosti dodávky príkazového impulzu; faktory uvedené v ods. 6 a 7, — veľkosť chyby Δ2 v dôsledku nepresnosti pri vykonávaní príkazu; súčiniteľ uvedený v bode 8 je chyba Δ3 vyrovnania počiatočných polôh rezných a meracích nástrojov a ovládacieho prvku zariadenia; faktory uvedené v článkoch 9 a 10 určujú chybu Δ4 vyskytujúcu sa v každom stroji v dôsledku pružných deformácií spôsobených v technologickom systéme reznými silami.

Celková chyba Δ = Δ1 + Δ2 + Δ3 + Δ4.

Celková chyba, rovnako ako jej zložky, nie je konštantná hodnota. Každá z chýb obsahuje systematické (nominálne) a náhodné chyby. Systematická chyba je konštantná hodnota a možno ju zohľadniť počas procesu ladenia. Čo sa týka náhodných chýb, tie sú spôsobené náhodným kolísaním napätia, frekvencie, trecích síl, teploty, vplyvom vibrácií, opotrebenia atď.

Aby sa zabezpečila vysoká presnosť brzdenia, chyby sa snažia čo najviac znížiť a stabilizovať. Jedným zo spôsobov, ako znížiť chybu Δ1, je zvýšiť presnosť pohybových spínačov a znížiť dráhu trysiek... Napríklad, mikro spínače v porovnaní s inými trajektóriami používanými v strojárstve sa vyznačujú vyššou presnosťou práce.

Ešte väčšiu presnosť je možné dosiahnuť použitím elektrických kontaktných hláv, ktoré slúžia na kontrolu rozmerov dielov. Presnosť nastavenia vačiek pôsobiacich na spínače pojazdu je možné zvýšiť aj použitím mikrometrických skrutiek, optického zameriavača a pod.

Chyba Δ2, ako je uvedené, závisí od dráhy, ktorú prejde rezný nástroj po zadaní príkazu. Keď sa vypínací spínač uvedie do činnosti zarážkou, ktorá ho stlačí v určitom bode, stýkač zmizne, čo trvá určitý čas, počas ktorého sa pohybujúci blok stroja ďalej pohybuje v sekcii 1 — 2 rovnakou rýchlosťou. V tomto prípade kolísanie rýchlosti spôsobuje zmenu hodnoty prejdenej vzdialenosti. Po odpojení elektromotora od stykača systém zotrvačnosťou spomaľuje, v tomto prípade systém prechádza cestou v sekcii 2 — 3.

Ryža. 1. Presný brzdový okruh

Odporový moment MC v silových obvodoch vzniká hlavne trecími silami. Počas pohybu hybnosti sa tento moment prakticky nemení. Kinetická energia systému počas zotrvačného pohybu sa presne rovná práci momentu Ms (redukovaného na hriadeľ motora) pozdĺž uhlovej dráhy φ hriadeľa motora zodpovedajúcej zotrvačnému pohybu systému: Jω2/ 2 = Makφ, teda φ = Jω2/ 2 ms

Pri znalosti prevodových pomerov kinematického reťazca je ľahké určiť veľkosť lineárneho posunu translačne sa pohybujúceho bloku stroja.

Moment odporu v dodávateľských reťazcoch, ako je uvedené vyššie, závisí od hmotnosti zariadenia, stavu trecích plôch, množstva, kvality a teploty maziva. Kolísanie týchto premenných faktorov spôsobuje významné zmeny v hodnote Mc a teda v dráhach 2 — 3. Stykače ovládané dráhovými spínačmi majú tiež rozptyl v časoch odozvy. Okrem toho sa rýchlosť pohybu môže mierne líšiť.To všetko vedie k šíreniu v bode zlomu 3 pozícií.

Na zníženie zotrvačnej dráhy je potrebné znížiť rýchlosť jazdy, moment zotrvačníka systému a zvýšiť brzdný moment. Najúčinnejšie je spomalenie pohonu pred zastavením... V tomto prípade sa prudko zníži kinetická energia pohybujúcich sa hmôt a veľkosť zotrvačného posunu.

Zníženie rýchlosti posuvu tiež znižuje vzdialenosť prejdenú počas prevádzky zariadení. Zníženie posuvu počas spracovania je však vo všeobecnosti neprijateľné, pretože vedie k zmene cieľového režimu a povrchovej úpravy. Preto sa pri montážnych pohyboch často využíva znižovanie otáčok elektropohonu... Rýchlosť elektromotora sa znižuje rôznymi spôsobmi. Používajú sa najmä špeciálne schémy, ktoré poskytujú takzvané rýchlosti plazenia.

Hlavnou súčasťou momentu zotrvačnosti silového reťazca je moment zotrvačnosti rotora elektromotora, preto je vhodné pri vypnutí elektromotora rotor mechanicky oddeliť od zvyšku kinematického reťazca. . Zvyčajne to robí elektromagnetická spojka... V tomto prípade je brzdenie veľmi rýchle, pretože vodiaca skrutka má malý moment zotrvačnosti. Presnosť brzdenia je v tomto prípade určená najmä veľkosťou medzier medzi prvkami kinematického reťazca.

Ak chcete zvýšiť brzdný moment, použite elektrické brzdenie elektromotorovako aj mechanické brzdenie pomocou elektromagnetických spojok.Vyššiu presnosť zastavenia je možné dosiahnuť použitím tvrdých zarážok, ktoré mechanicky zastavia pohyb. Nevýhodou sú v tomto prípade značné sily vznikajúce v častiach systému v kontakte s tuhým obmedzovačom. Tieto dva typy brzdenia sa používajú spolu s primárnymi meničmi, ktoré odstavia pohon, keď tlak na obmedzovači dosiahne určitú hodnotu. Presné brzdenie pomocou nízkonapäťových elektrických bŕzd je schematicky znázornené na obr. 2.

Ryža. 2. Presné uzatváracie obvody

Pohyblivý blok A stroja sa na svojej ceste stretáva s pevným dorazom 4. Hlava tohto dorazu je izolovaná od lôžka stroja a pri kontakte bloku A s ním obvod sekundárneho vinutia transformátora Tr. zavrie. V tomto prípade sa aktivuje medzirelé P, ktoré vypne motor. Pretože v tomto prípade je lôžko stroja zahrnuté v elektrickom obvode, napätie obvodu sa transformátorom Tr zníži na 12 — 36 V. Značným problémom je výber materiálu, ktorý izoluje hlavu elektrického nosiča. Musí byť dostatočne pevná, aby udržala svoju veľkosť a zároveň vydržala značné rázové zaťaženie dorazu 4.

Môžete tiež použiť tvrdú mechanickú zarážku a spínač pojazdu, ktorý vypne motor, keď do kontaktu zariadenia s dorazom zostáva niekoľko zlomkov milimetra a dojazd na doraz je dokončený dobehom.V tomto prípade je potrebné mať na pamäti, že trecie sily nie sú konštantné a ak sa elektromotor vypne príliš skoro cestným spínačom, jednotka sa nemusí dostať na doraz a ak je neskoro, udrie zastávka.

Pre mimoriadne presné polohovacie pohyby použite elektromagneticky ovládaný zámok... V tomto prípade sa pri pohybe hmoty A najskôr aktivuje pohybový spínač 1PV, ktorý prepne elektromotor na chod so zníženou rýchlosťou. Pri tejto rýchlosti sa zásuvka 6 priblíži k západke 7. Pri páde západky 7 sa aktivuje jazdný spínač 2PV a odpojí elektromotor od siete. Keď je cievka elektromagnetu 8 zapnutá, zámok sa vyberie zo zásuvky.

Treba si uvedomiť, že relatívna zložitosť presného zastavenia pohyblivých častí stroja pomocou elektroautomatizácie na dráhe si v mnohých prípadoch vynucuje použitie hydraulických systémov... V tomto prípade sa relatívne ľahko dosiahnu nízke rýchlosti a pohyblivý blok môže zostať dlho pritlačený k pevnému dorazu. Pre presné zastavenie pri rýchlom otáčaní častí stroja sa často používajú ozubené kolesá ako maltézsky kríž a zámky.