animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / Фрезерный станок с ЧПУ / Приводы Фрезерных Станков с ЧПУ

Приводы Фрезерных Станков с ЧПУ

Приводы фрезерных станков с ЧПУ

Приводы фрезерных станков с ЧПУ классифицируются по назначению и принципу работы (основные признаки), по типам двигателей, видам схем управления, месту установки и дополнительным признакам.

По назначению выделяют:
  • приводы главного движения
  • приводы подачи
  • приводы вспомогательных механизмов.

Привод шпинделя фрезерного станка

Одно из движений, осуществляемых в процессе резания и требующее основные энергетические затраты, называют главным. Привод, реализующий это движение, называется приводом главного движения, у фрезерного станка это привод шпинделя.

Привод подач фрезерного станка

Движения, осуществляемые в процессе резания, служащие для взаимного перемещения инструмента и заготовки и требующие меньших (по сравнению с главным движением) затрат энергии, называются движениями подачи. Приводы, реализующие эти движения, называются приводами подачи фрезерного станка. В сверлильных станках например главным движением является вращение сверла, а движением подачи – перемещение пиноли.

Приводы вспомогательных механизмов

Приводы фрезерного станка с чпу, реализующие движения, имеющие вспомогательный характер (например, в зажимных приспособлениях, загрузочных устройствах, насосах и т. д.), называются приводами вспомогательных механизмов.

Приводы по принципу работы бывают электрические, электромеханические, гидравлические и электрогидравлические.

Приводы вспомогательных механизмов

Электрическим приводом фрезерного станка с чпу называется устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую и управляющее параметрами сформированного при этом движения. Основным элементом электропривода является электрический двигатель, в котором и происходит преобразование энергии. Управление параметрами движения осуществляют с помощью преобразователя основного управляющего параметра, датчика обратной связи, задающего устройства, устройства защиты и т. д.

Вообще, в настоящий момент можно выделить несколько типов электроприводов для станочного оборудования:

  • частотно- регулируемый электропривод с асинхронным двигателем;
  • вентильный сервопривод (синхронный двигатель на постоянных магнитах со специализированным частотным преобразователем);
  • шаговый электропривод с электрическим дроблением шага.

Преобразователи являются звеньями системы электропривода, в которых происходит изменение параметров тока или напряжения, т. е. преобразователь трансформирует электрическую энергию с одними параметрами в электрическую энергию с другими параметрами. Так, у преобразователя переменного тока в постоянный на входе переменный ток, а на выходе постоянный.

Шаговые двигатели в приводах станков с ЧПУ используются чаще всего в комплекте с гидроусилителем момента. Достоинством шагового электропривода является отсутствие обратной связи по пути, что упрощает систему управления в целом, но при этом снижает надежность привода.

В практике создания и эксплуатации станков с ЧПУ находят применение также силовые шаговые двигатели, не требующие промежуточного гидроусилителя, всевозможные линейные электроприводы, в том числе шаговые.

Наряду с электродвигателем и преобразователем в состав привода входят и механические передачи.

Механическая передача — часть системы привода, заключенная между выходным звеном источника движения (например, выходным валом электродвигателя или штоком гидроцилиндра) и звеном потребления механической энергии и предназначенная для кинематического преобразования движения на этом пути. Под кинематическим преобразованием понимают изменение направления усилия и скорости при линейном перемещении или изменение плоскости поворота при вращательном движении.

Основные функции механических передач: распределение энергии (от одного источника движения) между различными звеньями ее потребления; совмещение энергии, поступающей от различных источников движения, и подведение ее к одному звену потребления; понижение или повышение скорости при одновременном повышении или понижении усилий или вращающих моментов; ограничение скорости или вращающего момента; регулирование скорости; преобразование вида движения (вращательного в поступательное); изменение направления оси вращения и т. д.

В перспективе механические передачи в приводе станков будут играть менее значительную роль, так как их функции можно будет реализовывать с помощью электрических или гидроэлектрических устройств. Однако в настоящее время, несмотря на переход к электрическим способам управления движениями, механические передачи находят применение в станках с ЧПУ, что объясняется их простотой и надежностью.

Для передачи вращательного движения фрезерного станка с чпу используют ременные, зубчатые и червячные передачи, а для преобразования вращательного движения в поступательное – зубчато-реечные и винтовые.

В большинстве приводов фрезерных станков с ЧПУ для преобразования вращательного движения в поступательное применяют передачу «винт-гайка качения» (рис. 1). В корпусе передачи, помимо гайки, помещены шарики, которые перемещаются между гайкой и винтом по замкнутому контуру и позволяют затянуть гайку так, чтобы исключить зазор в передаче. Затягивание при отсутствии шариков создало бы силу трения, препятствующую повороту винта.

Передача винт-гайка качения фрезерного станка

Рис. 1. Передача винт-гайка качения фрезерного станка: а – шарико-винтовая пара; б - ролико-винтовая пара.

В шариковой передаче шарики циркулируют с возвратом, потери в этой передаче невелики, однако для обеспечения равномерного натяга по длине и исключения зазоров она должна быть выполнена с высокой точностью.

Также во фрезерных станках с ЧПУ находят применение муфты, электромагнитные фрикционные муфты и тормоза, зубчатые передачи и редукторы (рис. 2).

Редукторы во фрезерных станках с ЧПУ

Рис. 2. Редукторы, используемые во фрезерных станках с ЧПУ: а, б – планетарные; в – циклоидальные