Файл: Кашепава М.Я. Современные отечественные и зарубежные координатно-расточные станки обзор.pdf

Шпиндельная бабка (см. рис. 11) перемещается при включен­ ной электромагнитной муфте 26 и отключенной муфте 16. Враще­ ние от электродвигателя 13 передается на коническую пару 27 п далее на коническую пару 28, 29. С коническим зубчатым коле­ сом 29 жестко связана гайка, сидящая на ходовом винте 30, за­ крепленном на корпусе стойки. С помощью пары винт—гайка вра­ щение преобразуется в поступательное перемещение шпиндельной бабки.

Ручное перемещение шпиндельной бабки осуществляется с по­ мощью маховичка 31 при включенной электромагнитной муфте 32. В этом случае вращение от маховичка 31 передается через чер­ вячную передачу 33 на коническую пару 27 и далее описанным выше способом.

Общий диапазон электрического регулирования на отечествен­ ных КРГС моделей 2457, 2458 и 2459 доходит до 1500.

Применение широкого диапазона электрического регулирова­ ния, требующего для устойчивой работы привода введения обрат­ ных связей по скорости электродвигателя, а также гибких противоколебательных связей по изменению его скорости, несмотря на существенное усложнение электрооборудования, целесообразно, так как оно в значительной степени упрощает механическую часть привода и управление им, а также обеспечивает широкий диапазон фрезерных и «ползучих» скоростей подач, необходимых для работы систем точного автоматического позиционирования.

Обратная связь по скорости электродвигателя осуществляется обычно с помощью тахогенератора, связанного с валом приводного электродвигателя, а питание электродвигателей приводов подач с малым диапазоном электрического регулирования — от статиче­ ских преобразователей, для чего используются селеновые выпря­ мители и магнитные усилители (МУ), или от электронных регуля­ торов (фирма Pratt & Whitney). В случае большого диапазона элект­ рического регулирования используется привод с ЭМУ.

Тиристорный привод с широтно-импульсным регулированием (разработки УкрНИИСИПа) применен для привода стола и сала­ зок отечественного продукционного станка модели 243В и его авто­ матизированных модификаций — моделей 243ВФ2 и 243ВМФ2.

Регулируемый гидропривод подачи наряду с приводом от ре­ гулируемого электродвигателя постоянного тока получает широкое распространение на КРС последних моделей.

Внастоящее время регулируемый гидроприводподачи приме­ няется фирмами Burkhardt, Coventry Gauge, Newall, SIP, Kolb, Mitsui Seiki, Matheys, Dixi и др. В СССР регулируемый гидропри­ вод подач на КРС в настоящее время не применяется.

Вкачестве последнего звена гидропривода стола и салазок (шпиндельной бабки) КРС иностранных фирм используются, как

моторов, или гидроцилиндры.

i l l

Регулируемые гидромоторы используются на станках модели Оптибор № 3 фирмы CoMUM, MP-3KCN и MP-5ECN фирмы SIP, NUCO-70 фирмы Kolb, 24А51 и 2657, Контиматнк фирмы Newal! и др.

Гиравлические цилиндры применены в приводе подачи столов (салазок) на станках фирм SIP, Mitsui Seiki, MAS, Burkhardt, Dixii, Matheys и других и в приводе перемещения шпиндельной бабки, только на двухстоечных станках моделей HYOP-200, HYOP-280, HYOP-300 и HYOP-440 фирмы Burkhardt.

При использовании гидропривода с гидроцилиндром трудно обеспечить получение самых медленных скоростей подач (I лш/мин и менее), необходимых при оснащении станка автоматическими системами точного позиционирования. В связи с этим некоторые фирмы встраивают дополнительный механизированный привод пе­ ремещения узлов, обеспечивающий устойчивые подачи при окон­ чательной установке узлов л а координату. Такой комбинированный привод стола, кроме широкого диапазона фрезерных подач и бы­ стрых установочных перемещений с использованием гидропривода, обеспечивает медленное перемещение от отдельных малогабарит­ ных регулируемых электродвигателей постоянного тока. Например, на станке моделей № 7 фирмы Mitsui Seiki обеспечиваются мед­ ленные установочные перемещения стола от 0 до 20 мм/мин.

Рис. 16. Кинематическая схема продольного перемещения стола станка мо­ дели 2Д450Пр

На отечественных и зарубежных КРС известен и другой вид комбинированного привода — с двумя электродвигателями. Так, например, на отечественном одностоечном станке с ЧПУ модели 2Д450Пр используется регулируемый электродвигатель постоянно­ го тока ЭП110/245 в сочетании со специальным электродвигателем со встроенным редуктором типа РД-09. На рис. 16 представлена кинематическая схема привода продольного перемещения стола этого станка.

Движение передается от электродвигателя 1 через червячную передачу 2, пару винтовых колес 3 винту 4 и рейке 5, выполнен­ ной в виде длинной полугайки, закрепленной на столе.

112

Регулированием оборотов электродвигателя обеспечивают рабо­ чие подачи при фрезеровании 30—300 мм/мин и быстрое переме­ щение стола со скоростью 2200 мм/мин. Окончательный подвод стола к заданной координате при автоматическом позиционирова­ нии со скоростью «1,2 мм/мин осуществляется механизмом мед­ ленных перемещений. При подходе к требуемой координате, при­ мерно за 60—80 мк, двигатель У отключается и включается дви­ гатель механизма медленных перемещении 6, который через вклю­ ченную в это время муфту 7 и плоскоременную передачу 8 вра­ щает ротор двигателя 1, перемещая стол.

На станке модели № 7 фирмы Mitsui Seiki в приводе переме­ щении шпиндельной бабки дополнительно к асинхронному электро­

мый электродвигатель постоянного тока, обеспечивающий медлен­ ные перемещения от 0 до 20 мм/мин.

В системе комбинированного электропривода применяются ша­ говые электродвигатели (например, на станке модели PW-1000 фирмы Pratt & Whitney).

Новый тип привода — электрогидравлический на базе роликолопастных гидромашин типа Roll-Vane — установлен на станке типа «обрабатывающий центр» модели Jidic Н-5В фирмы Mitsui Seiki.

Особенности такого привода: широкий диапазон регулирования скорости (8000—10 000); плавное движение при малой скорости и, следовательно, высокая точность их позиционирования, высо­ кие динамические свойства приводов, обеспечивающие повышение точности обработки изделий; низкий уровень вибраций и шума; долговечность привода; высокая скорость установочных переме­

Недостаток этого привода — высокая стоимость.

Конструкция приводов подач и управление ими. Жесткость конструкции последних звеньев привода подачи значительно влияет на плавность перемещения подвижных узлов при тонких ручных (или автоматических) подачах для вывода узлов на координату.

На отечественном станке модели 2455, а также на станках мо­ дели 60Н фирмы SIP, моделей AV3 и AV4 фирмы Perrin, модели 1520/0 фирмы Newall, модели 43Н48 фирмы Herbert De Vlieg, мо­ дели LKD фирмы Deckel и других в качестве последнего звена используется пара винт—гайка скольжения.

Эта передача имеет ряд недостатков: наличие зазоров в резьбе, большой коэффициент трения, низкий коэффициент полезного действия, плохие условия смазки, малые допустимые скорости скольжения, значительный износ и относительно быстрая потеря точности, неравномерность движения на низких скоростях вслед-

ствие повышения коэффициента смешанного трения при уменьше­ нии скорости скольжения.

Для уменьшения зазора в паре винт—гайка скольжения приме­ няются специальные конструкции гаек.

На отечественных станках последних моделей (243В, 2411, 2421, 2431, 2Д450, 2458, 2459, 2В460 и 2А470 и др.) в качестве последне­ го звена используется пара короткий винт—рейка, которая обес­ печивает высокую контактную и общую жесткость привода. Высо­ кие требования предъявляются и к жесткости осевых опор винта; для ее увеличения в редукторе привода применяют предваритель­ но нагруженные упорные подшипники с доведенными торцами, уменьшают плечо приложения осевых сил и т. д.

На крупных двухстоечных станках фирм SIP, Mitsui Seiki с приводом подач стола от гидропривода точные установочные пере­ мещения осуществляются по дополнительной кинематической цепи, последнее звено которой — короткий участок винта, нарезанного на конце штока цилиндра перемещения.

На крупных станках зарубежных фирм и отечественных заво­ дов применяют дополнительные цепи управления тонкими переме­ щениями узлов со скоростями до 20 мм/мин (на станках моделей 2В460 и 2А470, № 7 фирмы Mitsui Seiki), а также вводят кнопки импульсной подачи узлов с дискретностью 0,5 мк (станок модели № 7 фирмы Mitsui Seiki). Однако результаты испытаний показы­ вают, что и в этом случае следует сохранить ручные тонкие пере­ мещения узлов. Оперативное и удобное управление установочными перемещениями узлов осуществляется крестовыми рукоятками. С помощью крестовых переключателей, как правило, меняют не только направление, но и величину подачи (на станках моделей МР-2Р фирмы SIP, HYOP-65, 80 и 120 фирмы Burkhardt, некото­ рых станках фирмы Newall и др.).

На крупных станках и станках с ПУ возможно одновременное перемещение стола и салазок (или шпиндельной бабки).

На станках с гидроприводом для перемещения узлов, как пра­ вило, гидрофицируются зажимы подвижных узлов, осуществляет­ ся электрогидравлическое переключение блоков шестерен, вводит­ ся централизованная смазка и т. д.

ОТСЧЕТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ КРС

Отсчетно-измерительные системы КРС влияют >не только на выходную точность, но также и на удобство эксплуатации и воз­ можность автоматизации координатных перемещений узлов станка.

Уровень точности современных КРС приближается к точности прецизионных измерительных средств. Предельная погрешность

114