Материал: Проектирование электропривода промышленных механизмов. Фролов Ю.М

-консольно-фрезерные;

-продольно-фрезерные;

-широкоуниверсальные инструментальные.

Ввертикально-фрезерных станках с крестовым столом стол перемещается в продольном (ось X) и поперечном (ось Y) горизонтальном направлениях, а фрезерная бабка - в вертикальном направлении (ось Z).

Вконсольно-фрезерных станках стол перемещается по трем координатным осям (X, Y и Z), а бабка неподвижна.

Впродольно-фрезерных станках с подвижной поперечиной стол перемещается по оси X, шпиндельная бабка - по оси Y, а поперечина - по оси Z. В продольнофрезерных станках с неподвижной поперечиной стол перемещается по оси X, а шпиндельная бабка - по осям Y и Z.

Вширокоуниверсальных инструментальных фрезерных станках стол перемещается по осям X и Y, а шпиндельная бабка - по оси Z.

Фрезерные станки в основном оснащают прямоугольными и контурными УЧПУ.

При прямоугольном управлении (условное обозначение в моделях русских станков - Ф2) стол станка совершает движение в направлении, параллельном одной из координатных осей, что делает не возможной обработку сложных поверхностей. Станки с прямоугольным управлением применяют для фрезерования плоскостей и скосов, уступов, пазов, разновысоких бобышек и других аналогичных поверхностей.

При контурном управлении (условное обозначение в модели станка - Ф3 и Ф4) траектория перемещения стола более сложная. Станки с контурным управлением используют для фрезерования различных кулачков, штампов, пресс-форм и других аналогичных поверхностей. Число управляемых координат, как правило, равно трем, а в некоторых случаях - четырем и пяти. При контурном

управлении движение формообразования производится не менее чем по двум координатным осям одновременно.

В отдельных случаях на фрезерных станках при обработке заготовок простой формы в условиях средне- и крупносерийного производства также применяют системы ЧПУ.

Во фрезерных станках с ЧПУ в качестве привода главного движения используют асинхронные электродвигатели (в этих случаях имеется коробка скоростей) или электродвигатели постоянного тока.

На небольших фрезерных станках с прямоугольным ЧПУ применяют один приводной электродвигатель постоянного тока и коробку передач с автоматически переключаемыми электромагнитными муфтами, а на тяжелых станках с контурным управлением каждое управляемое координатное перемещение осуществляется от автономного электропривода постоянного тока.

Приводы движения подач фрезерных станков с ЧПУ имеют короткие кинематические цепи, передающие движение от двигателя непосредственно исполнительному органу.

Ниже более подробно рассмотрены продольно-фрезер- ные станки.

Продольно-фрезерные станки

Продольно-фрезерные станки (ПФС) широко используются в разных отраслях машиностроения при обработке большого количества деталей, отличающихся конструктивно-технологическими параметрами.

На продольно-фрезерных станках отрезают заготовки, фрезеруют плоские и криволинейные поверхности, вырезают пазы и уступы. Различают фрезерные станки с прерывистым циклом обработки (простые и универсальные), предусматривающие вспомогательный обратный ход или выключение подачи для снятия или закрепления заготовок и

станки с непрерывным циклом (конвейерного типа), на которых заготовки снимают и закрепляют во время рабочего хода.

На эффективность обработки детали на продольнофрезерных станках, кроме форсирования режимов резания, влияет сокращение вспомогательного времени на управление станком, закрепление заготовки, смену и настройку инструмента. Высокопроизводительное фрезерование сопровождается значительными силами резания, резко колеблющимися по величине, поэтому следует уделять особое внимание жесткости технологической системы.

Вкачестве примера приведены технические характеристики отечественного продольно-фрезерного 3-х шпиндельного станка модели «6Г608» производства Горьковского станкостроительного завода:

- напряжение цеховой сети – 380 В; - питание двигателей постоянного тока: - якоря – 220 В, - возбуждение – 220 В;

- установленная мощность станка – 59 кВт.

Встанке реализовано двенадцать электроприводов. В трех из них использованы электродвигатели постоянного тока c обмоткой независимого возбуждения:

- электропривод перемещений стола; - электропривод перемещений горизонтальных

шпиндельных бабок; - электропривод перемещений вертикальной

шпиндельной бабки.

Все остальные приводы станка выполнены от асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором:

- три электропривода вращения шпинделей; - электропривод гидронасоса; - электропривод перемещения траверсы;

- электропривод насоса смазки стола;

-электронасос охлаждения;

-два электропривода механизмов уборки стружки. Продольно-фрезерный станок модели «6Г608»

оснащен двумя горизонтальными (левой и правой) и одной вертикальной шпиндельными бабками. Станки такого типа предназначены для обработки крупных деталей. Шпиндельные бабки с фрезами располагают на траверсе и стойках, а изделие на столе. Продольная подача обеспечивается столом, а поперечная и вертикальная – шпиндельной бабкой. Вспомогательные приводы на продольно-фрезерных станках перемещают траверсу, закрепляют шпиндельные бабки, подают смазку и охлаждающую жидкость.

В ходе обработки детали на станке она либо зажимается в тиски, либо прикручивается непосредственно к станине стола. Затем с помощью подач стола и шпиндельных бабок деталь подводится к вращающимся фрезам. Используются фрезы следующих типов: цилиндрические, дисковые, концевые, торцевые, сверлопазовые, угловые, Т-образные и др.

Механизмы перемещения стола и шпиндельных бабок имеют бесступенчатое регулирование, осуществляемое от индивидуальных электродвигателей постоянного тока. Питание для всех трех электродвигателей подается с тиристорных преобразователей. Изменение величины подачи стола осуществляется плавным изменением напряжения на якоре электродвигателя постоянного тока в системе тиристорный преобразователь-двигатель постоянного тока (ТП-Д).

На станке возможна работа в двух режимах: универсальном /работа/ и наладочном /наладка/.

На валу электродвигателей подач установлены тахогенераторы, которые служат для обратной связи по скорости.

Электроприводы имеют тепловую защиту, осуществляемую тепловым реле; токоограничение,

настроенное на 1,5–кратный ток электродвигателя привода стола; защиту от перенапряжений посредством реле напряжения.

Кинематика электропривода подачи стола

Электропривод подачи обеспечивает подвод закрепленной на столе заготовки к вращающимся фрезам.

Рис. 1.12. Кинематическая схема электропривода подачи стола продольно – фрезерного станка:

1 – электродвигатель постоянного тока, 2 – редуктор, 3 – передача рейка – шестерня, 4 – стол.

Техническая характеристика привода продольной подачи

Наибольшая величина продольного