Електроустаткування токарних станів з ЧПУ

Токарні верстати з ЧПУ служать для обробки заготовок типу тіл обертання. Електроустаткування токарних верстатів з ЧПУ розглянемо на прикладі верстата моделі 16К20Ф3. Токарний верстат моделі 16К20Ф3 широко застосовується для обробки зовнішніх циліндричних поверхонь (зі ступінчастим та криволінійним профілем різної складності) та нарізування різьблення.

Стосовно металорізальних верстатів прийнята наступна система позначень (на додаток до групи букв і цифр, що характеризують безпосередньо верстат): Ф1 - верстати з цифровою індикацією та переднабором координат, Ф2 - з позиційними системами ЧПУ, Ф3 - з контурними системами ЧПУ, Ф4 - багатоопераційні верстати з автоматичною зміною інструменту.

Під системою ЧПУ розуміється сукупність спеціалізованих пристроїв, методів і засобів, необхідні здійснення управління устаткуванням. Власне пристрій ЧПУ становить частину цієї системи та конструктивно виконується у вигляді окремої шафи. Останнім часом у зв'язку з удосконаленням мікропроцесорної техніки пристрої ЧПУ на її основі іноді вбудовуються безпосередньо у верстат.

Токарний верстат моделі 16К20Ф3 має контурну систему ЧПУ. Контурні системи забезпечують переміщення робочих органів з однієї точки в іншу заданою траєкторією (прямий, кола, кривою вищого порядку і т.д.). Як окремий випадок, контурна система забезпечує обробку вздовж однієї з осей координат.

Підставою верстата є монолітна виливок, на якій розташовується станина. Усередині основи розміщується електродвигун головного руху. По напрямних станини переміщається каретка супорта та задня бабка. У передній бабці знаходиться автоматична коробка швидкостей (АКС). На поворотному різцетримачі в інструментальній головці одночасно може бути встановлений шість інструментів - різців.

Бабка - частина металорізального або деревообробного верстата, яка служить опорою для шпинделя (передня бабка) токарного верстата або інструменту (бабка. шліфувального верстата), або для пристрою, що підтримує заготівлю (задня бабка токарного верстата).

Пристрій ЧПУ токарного верстата моделі 16К20Ф3 забезпечує:

переміщення супорту за двома координатами Z і X, автоматичне перемикання

швидкостей шпинделя за рахунок перемикання шестерень АКС, зміну інструментів шляхом повороту різцетримача навколо осі Z.

Об'єктами управління на верстаті є: 1 - привід головного руху, 2 - приводи подачі, 3 - привід різцетримача, 4 - привід системи охолодження, 5 - привід гідроагрегату, 6 - привід системи змащення, 7 - привід насоса підживлення.

Технічні характеристики електродвигунів приводів наведені у таблиці1.

Привід головного руху містить асинхронний електродвигун, що не регулюється, і автоматичну коробку швидкостей, що забезпечує отримання дев'яти швидкостей обертання шпинделя. Приводи подачі управляються від окремого блоку, що забезпечує роботу крокових двигунів супорта та механізму різьблення. Інші приводи є допоміжними та нерегульованими.

Увімкнення будь-якого об'єкта на верстаті може бути здійснено від пульта управління верстата або пристрою ЧПУ.

Команди управління декодуються кодовими реле у релейному блоці. Реле, що включилися, формують сигнали, які подаються на електромагнітні муфти автоматичної коробки швидкостей або магнітні пускачі, що управляють роботою електроприводів.

Вибір швидкостей обертання шпинделя

Включення електродвигуна головного руху здійснюється подачею команди на проміжні реле із включенням відповідного контактора.

Для увімкнення необхідної швидкості обертання сигнали подаються на кодові реле швидкості. З'єднання контактів цих реле є релейним дешифратором, керуючим включенням електромагнітної муфти АКС.

Вибір інструменту

Верстат укомплектований різцеутримувачем, що забезпечує встановлення шести інструментів. Зміна інструменту здійснюється поворотом різцетримача задану позицію.

Сигнали керування подаються на реле зміни інструменту та кодові реле позиції інструменту із включенням електродвигуна. Електродвигун повертає різцетримач. При збігу заданої позиції з положенням інструменту вмикається реле збігу, який дає команду на реверс резцеутримувача. Потім включається реле зворотного зв'язку, яке дає сигнал до УЧПУ на продовження відпрацювання програми.

Включення охолодження та робота системи змащення

В автоматичному режимі двигун системи охолодження включається під час подачі сигналу на проміжне реле, яке подає живлення на відповідний контактор. У процесі різання можливий пуск охолодження вимикачем з пульта при головному працюючому приводі

Електродвигун мастила включається при кожному початковому пуску верстата і залишається увімкненим на час, необхідний для змащення. При тривалій роботі верстата цикл мастила встановлюється за допомогою реле часу з необхідною витримкою на мастило та паузу. Передбачена можливість увімкнення мастила під час паузи вручну поштовховою кнопкою. При цьому цикл мастила не порушується.