Файл: Сергиевский, Л. В. Наладка, регулировка и испытание станков с программным управлением учебное пособие.pdf

ментов во многих случаях недостаточен для настройки рабочих режимов системы ЧПУ, отыскания повреждений, Подбора резервных элементов и проверки заводских тех­ нических данных. Необходимы также знания приемов испытания и снятия характеристик с электронной аппа­ ратуры.

В большинстве электронных схем ЧПУ применяются полупроводниковые приборы. Схемы с полупроводнико­ выми элементами собираются путем пайки, и отключение отдельных элементов при проверке можно считать неце­ лесообразным. Сопротивления и емкости, не отсоединенные от схемы, измеряют обычными методами, однако наличие общих цепей с полупроводниковыми приборами (тран­ зисторами, диодами), вносит существенные затруднения. Во время измерения сопротивлений подключение прибора должно производиться таким образом, чтобы полярность источника питания была встречной по отношению к про­ водящим цепям транзистора или диода и чтобы величина напряжения была значительно ниже допустимого для них обратного напряжения. Если параллельно сопротивле­ нию подключена емкость, то отсчет должен производиться после того, как закончится процесс зарядки конденса­ тора. Измерение емкости, включенной параллельно со­ противлению, можно производить методом вольтметраамперметра с последующим учетом активной составляющей тока, проходящего через сопротивление. Более простым является измерение с помощью моста, у которого парал­ лельно варьируемой емкости подключено сопротивление. При контроле электронных схем, имеющих радиолампы, наиболее показательной является величина напряжения на ее электродах, а в цепях с полупроводниковыми при­ борами важно знать соотношения токов. Без разрыва цепей величины токов могут быть определены только расчетным путем по данным измерения напряжений на известных установочных сопротивлениях. В тех случаях, когда для измерения тока приходится включать ампер­ метр, распаивать схему рекомендуется не непосредственно у полупроводникового прибора, а в цепях, удаленных от него, во избежание излишнего нагрева полупроводни­ кового элемента. Собственное сопротивление миллиам­ перметра иногда искажает соотношение величин в контуре с транзистором, при этом измерении можно включить в контролируемую цепь малоомный шунт и определить падение напряжения на нем с помощью микроамперметра.

1G7

В общем случае программа наладки и испытания элек­ тронных систем станков с ЧПУ включает в себя следую­ щие элементы работ.

1.Внешний осмотр.

2.Проверку правильности включения в схеме элемен­ тов и проверку их монтажа.

3. Испытание изоляции на электрическую прочность

иизмерение сопротивления изоляции.

4.Измерение величин и формы напряжений и токов

вэлементах электронной схемы.

5.Снятие рабочих характеристик (коэффициента уси­

ления, искажения сигнала, фронта сигналов и др.).

6.Контрольную нагрузку схемы на исполнительный элемент или его эквивалент.

7.Запись результатов измерений и проведенного ис­ пытания в специальную карту.

Если в процессе испытаний выявлены отклонения от требуемых параметров, превышающих допустимые зна­ чения, то необходимо выявить причину возникшего откло­ нения и устранить неисправность.

Как уже говорилось выше, наиболее целесообразным методом наладки и испытания электронных блоков си­ стемы с ЧПУ является производство этих работ вне станка на специальных стендах.

На рис. 77 показан стенд для наладки электронных блоков станков с фазовой системой ЧПУ. В верхней части стенда установлен на подставке для испытания электро­ механический преобразователь.

Стенд позволяет контролировать токи в обмотках элек­ тромеханического преобразователя; максимальное пере­ мещение сердечника ЭМП, отсюда и линейность этого перемещения; минимальный уровень сигнала, при ко­ тором сохраняется работоспособность блока; работу фа­ зового дискриминатора; порог срабатывания реле уровня сигнала считывания. Для оценки прохождения сигнала по элементам блока рекомендуется использовать электрон­ ный осциллограф с длительным послесвечением.

Функциональная схема стенда приведена на рис. 78. Стенд имеет генератор 5, собранный по схеме LC-автоге- нератора, вырабатывающий синусоидальный сигнал с ча­ стотой 250 Гц. Нагрузкой автогенератора служит фазо­ вращатель 7, который состоит из двух последовательно включенных вращающихся трансформаторов; один из них служит для грубого изменения фазового сдвига, дру-

168

с ЧПУ. Величина рассогласования имитирует скорость движения и величину линейного перемещения рабочих органов станка.

Другой разновидностью стенда для наладки и ремонта электронных панелей и проверки шаговых двигателей является наладочный стенд (рис. 80), функциональная схема которого изображена на рис. 81. Стенд дает воз­ можность проверять работоспособность и чувствитель­ ность входных усилителей электронных панелей управ­ ления импульсно-шаговой системы ЧПУ. С помощью стенда можно настраивать эти блоки при их ремонте вне станка. Для проверки панелей в стенде предусмотрено ступенчатое и плавное изменение входного сигнала, ре­ жим «измерение чувствительности». Для проверки и на­ ладки электронных панелей ручного управления пре­ дусмотрено ступенчатое изменение частоты сигнала (от 2 до 1000 Гц), на этих же частотах проверяется работоспо­ собность шагового двигателя.

Здесь же в стенде предусмотрено устройство автомати­ ческого реверсирования шагового двигателя с программи­ рованием времени работы и реверсирования.

Стенд состоит из генератора несущей частоты 2, со-

170

бранного по схеме блокинг-генератора с частотой 2500 Гц, у которого предусмотрена ручная подстройка частоты 1. Сигналы с генератора поступают на расширитель 3, со­ бранный на эмиттерных повторителях и служащий для разделения сигнала от генератора по трем каналам си­ стемы. Сигналы с эмиттерных повторителей поступают на модуляторы, 4, 5 и 6, которые управляются от панели ручного управления 14. В панели ручного управления имеются свой собственный генератор и кольцевые комму­ таторы, служащие для распределения сигналов управле­ ния по обмоткам шагового двигателя.

Генератор панели ручного управления собран на муль­ тивибраторах. Частота может меняться с помощью сту­ пенчатого переключателя 7 в следующем диапазоне ча­ стот: 2, 30, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 и 1000 Гц.

Для изменения величины входного сигнала в электрон­ ные панели в стенде предусмотрен ступенчатый переклю­ чатель изменения уровня входного сигнала 8, который из­

ствительности входа 10 перекрывается изменение уровня сигнала в каждом из этих поддиапазонов. Питание осу­ ществляется блоком 12.

Для контроля величины выходного сигнала стенда предусмотрен измеритель чувствительности 9, который измеряет величину сигнала в абсолютных значениях.

Шаговый двигатель 15 является нагрузкой выходных элементов электронной панели, поэтому в стенде преду­ смотрено его подключение. В стенде предусмотрен спе­ циальный блок 11, позволяющий проверить шаговый дви­ гатель в любом режиме (реверс, изменение скорости, из­ менение нагрузки и др.).

Применение в комплексе со стендом других измери­ тельных приборов (осциллографа, милливольтметра, мил­ лиамперметров и др.) позволяет полностью снять харак­ теристики с электронных блоков 13 системы ЧПУ. Прин­ ципиальная схема стенда изображена на рис. 82.

Для испытания и проверки работы электромеханиче­ ских преобразователей (ЭМП), управляющих перемеще­ нием золотников, необходимо контролировать значения ряда параметров, особенно те, которые влияют на их характеристику. Такими параметрами являются усилие перемещения подвижного элемента (сердечника), быстро­ действие, чувствительность, линейность характеристики

173

Рис. 82. Принципиальная схема стенда для наладки электронных блоков и шаговых двигателей

е схема генератора и измерения выходного сигнала

усилителя, возникающих при неодинаковых характери­ стиках составных транзисторов.

Напомним принцип работы электромеханического пре­ образователя. Якорь электромагнита подвешен на двух достаточно жестких мембранах и жестко связан с управ­ ляющим золотником; жесткость мембран 150—200 кгс/см. Обычно в обмотки преобразователя для линеаризации ха­ рактеристик подаются какие-то средние значения токов, равные по величине. При неравенстве токов якорь откло­ няется в ту или другую сторону, в первом приближении пропорционально разности токов, протекающих по об­ моткам преобразователя. Для регулирования токов в об­ мотках электромагнита, при проверке и наладке в стенде предусмотрен регулятор-потенциометр R10. Сопротив­ ление R11 играет роль токоограничивающего рези­ стора.

Наибольший интерес при снятии характеристик ЭМП представляет вопрос о том, какую жесткость мембран необходимо выбирать, чтобы гидравлическая система была устойчивой, и от каких факторов зависит предельное зна­ чение упругости мембран. Из практики известно, что при ослаблении жесткости мембран возникают автоколебания

Рис. 84. Принципиальная схема стенда для наладки электромеханиче­ ского преобразователя:

R10 (350 Ом), R11 (0,5 Ом, проволочное), R12 (100 Ом), R13 (680 Ом, ППЗ),

R14 (1 кОм) — резисторы; Cl, С2 (500 мкФ) — конденсаторы; А и А 2 — ам­ перметры типа М-4202 на 1 А; Тр — трансформатор 50 Вт, 220/25 В

178