animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / ЧПУ станок / Прямой Привод Станка С Чпу

Прямой Привод Станка С Чпу

прямой привод станка

Двигатель Д (рис. 1) с помощью муфты 2 с упругим элементом соединяется непосредственно со шпинделем 3. В двигатель встроен датчик 1 для определения углового положения и частоты вращения шпинделя.

Силовая характеристика привода почти такая же, как и характеристика электродвигателя. Различие между ними состоит в том, что мощность на шпинделе меньше мощности двигателя на величину потерь в опорах шпинделя.

Механические характеристики прямого привода станка

Рис. 1. Механические характеристики прямого привода станка

Если в станке с прямым приводом, предусматривается подвод СОЖ в зону образования стружки, то применяется двигатель с полым валом 1 (рис. 2) и датчиком 2. Двигатель имеет воздушное (с помощью пристроенного к заднему торцу вентилятора) или водяное охлаждение. В двигателе отсутствует щеточный узел, что обеспечивает его высокие частотные характеристики и повышенную долговечность.

Схема электродвигателя с полым валом

Рис. 2. Схема электродвигателя с полым валом

Выбор электродвигателя станка

Исходными данными являются тип станка, предельные частоты вращения шпинделя, наибольшая мощность или наибольший момент на шпинделе, информация об электродвигателях, о возможных режимах работы привода и допустимых перегрузках.

Электродвигатель выбирается исходя из двух условий:

  • наибольшая частота вращения двигателя nДmax приблизительно равна наибольшей частоте вращения шпинделя;
  • наибольшая мощность на валу двигателя при работе в режиме Si соответствует мощности Р на шпинделе с учетом потери Pо в опорах на преодоление трения

PДSi= Р+Pо

Номинальная мощность двигателя (в режиме Si)

PДSi= PДSi/kSi

где kSi – коэффициент перегрузки, приблизительно равный 1,2; 1,4; 1,6; 1,8 при перегрузке 60; 40; 25; 16%.

Проверяется, достигается ли в приводе требуемый по технологии момент на шпинделе. Если он не обеспечивается, то следует использовать другой двигатель.

Потери мощности в подшипниках являются суммой потерь на преодоление трения качения между телами качения и кольцами, трения скольжения на площадке контакта, трения скольжения между телами качения и сепаратором, трения в смазочном материале. Момент трения зависит от нагрузки на подшипник, частоты вращения и свойств смазочного материала. Момент трения и соответствующую потерю мощности можно определить по справочнику-учебнику.

Преимущества прямых приводов станка

Прямые приводы станков обладают рядом достоинств: обеспечивают стабильность угловой скорости шпинделя (на него не передаются вибрации двигателя), имеют малое время разгона и торможения, низкий уровень шума. Важно и то, что тепло от двигателя не передаётся на шпиндель.

Примеры прямых приводов

На рис. 3 представлена схема шпиндельного узла с прямым приводом станка. Шпиндель 2 получает вращение от двигателя 7 через муфту 6. Инструментальная оправка 12 затянута в коническое гнездо шпинделя пакетом тарельчатых пружин 8. Сила затягивания регулируется гайкой 3. Оправка освобождается, когда поршень 5 гидроцилиндра, перемещая посредством планки 4 шток 1, сжимает пакет пружин. Гильза 10 шпинделя охлаждается жидкостью, подаваемой в полости 9 и 11. В зону резания смазочно-охлаждающая жидкость поступает поливом.

Шпиндельный узел с прямым приводом

Рис. 3. Шпиндельный узел с прямым приводом

Прямой привод шпинделя многоцелевого станка представлен на рис. 4. Плита, на которой базируется электродвигатель 10 соосно со шпинделем 4, закреплена на корпусе 1 шпиндельной бабки. Вращающий момент с вала двигателя передается на шпиндель 4 муфтой 9 (см. п. 9.1 данного пособия). При воздействии поршня гидроцилиндра, не показанного на рис. 4.4, на диск 7, насаженный на шпиндель, вставленный в диск штифт смещает шток 2 вправо. В результате этого сжимается пакет тарельчатых пружин 6 и инструментальная оправка освобождается. В отверстии шпинделя шток направляется несколькими втулками 5.

Смазочно-охлаждающая жидкость посредством ротационной муфты 11 вводится в осевое отверстие, имеющееся в валу электродвигателя, и через ниппель 8 попадает в продольное отверстие 3, изготовленное в штоке 2. По каналам, имеющимся в теле инструмента, эта жидкость проходит в зону резания.

Прямой привод шпинделя многоцелевого станка

Рис. 4. Прямой привод шпинделя многоцелевого станка