Електрическо оборудване на пробивни машини с ЦПУ

Електрическото оборудване на пробивни машини с ЦПУ ще бъде разгледано по примера на машина модел 2R135F2.

Пробивни машини с ЦПУ модел 2R135F2 са предназначени за обработка на части от тялото, както и части като «фланец», «капак», «плоча», «скоба» и др. Машините позволяват пробиване, пробиване, втапяне, резба и други операции .

Общият изглед на машината е показан на фиг.

Заготовката, която ще се обработва, е фиксирана върху масата. Кулата може да побере шест инструмента. При определяне на механичната обработка таблицата се движи по осите X, Y до позицията, определена от програмата. След инсталирането на масата, опората се задейства.

Движението на плъзгача по време на обработката се извършва надолу по оста Z в съответствие с програмата. Плъзгачът се връща в първоначалното си положение нагоре, докато се задейства крайният превключвател. Смяната на инструмента се извършва чрез завъртане на кулата в горното положение на плъзгача.

Пространствените движения по осите на масата и плъзгащите се оси се контролират от сензори за положение, непрекъсната информация от които се предава към CNC блока. Кулата съдържа шест крайни ключа, които определят работното положение на един от инструментите.

Фиг. 1. Общ изглед на машината: 1 — маса, 2 — CNC устройство, 3 — опора, 4 — кула, 5 — контролен панел, 6 — шкаф за релейна автоматизация.

Електрическото оборудване на машината се състои от шкаф за релейна автоматизация, устройство за цифрово управление (CNC) и машини и устройства, инсталирани директно върху конструкцията на машината.

Електрическият шкаф съдържа:

1 — релеен панел, на който са монтирани междинни релета и релета за комуникация с блока с ЦПУ,

2 — захранващ панел, на който са инсталирани управляван тиристорен преобразувател, трансформатори, магнитни стартери, защитни устройства, токоизправители на захранвания,

3 — входен прекъсвач за свързване на машината към електрическата мрежа.

Машината е оборудвана с:

1 — електродвигатели,

2 — електромагнитни съединители от типа ETM за регулиране на скоростите на движение на работните органи на машината,

3 — сензори за обратна връзка за наблюдение на положението на работните органи на машината,

4 — крайни превключватели, ограничаващи обхвата на движение на работните органи на машината,

5 — контролен панел с бутони и индикатори,

6 — лампа за осветяване на работната зона на обработка.

Задвижването на каретата се управлява от тиристорен преобразувател, който осигурява регулирана работа на DC двигателя в програмиран режим на подаване. Електромагнитните съединители осигуряват бързо и бавно движение на шублера по време на позициониране и спиране.

Задвижването на основното движение (шпиндел) съдържа нерегулиран асинхронен електродвигател и автоматична скоростна кутия с електромагнитни съединители, която осигурява 19 оборота на шпиндела.

Движението на масата се осъществява по две координатни оси с помощта на асинхронни електродвигатели. Скоростта на движение на масата се регулира от съединителите по осите X и Y. Съединителите осигуряват бързо, бавно движение и спиране на задвижванията на масата.

Кулата се управлява от електродвигател. Затягането и изстискването на главата се извършва с помощта на съединител.

Техническите характеристики на електродвигателите на задвижванията на пробивната машина с ЦПУ са показани в таблица 1.

Общата блокова схема на програмираното управление на работните органи на машината е показана на фиг. 2.

Ориз. 2. Блокова схема за управление на работните органи на машината: 1 — CNC, 2 — блок от кодови релета, 3 — блок от междинни релета, 4 — блок от магнитни стартери, 5 — електродвигатели, 6 — блок от електромагнитни съединители, 7 — сензори за положение на работни органи на машината, 8 — пътеви превключватели, 9 — работни тела на машината.

Във веригата за управление на каретата има допълнително контролиран преобразувател, който осигурява възможност за плавно регулиране на скоростта на въртене на двигателя.

Включването на всеки обект в машината може да се извърши от контролния панел на машината или от CNC устройството.

Командите за управление с ЦПУ се декодират от кодови релета в релейното устройство. Включените релета генерират сигнали, които се подават към междинните релета. Тези релета включват електромагнитни съединители или магнитни стартери, които контролират работата на електродвигателите.

Позиционирането на масата и плъзгача се извършва при фиксирани стойности на скоростите на движение. TNC сравнява разстоянието от действителното положение на работния елемент до програмирания с настройките. Ако това разстояние е равно на зададената стойност, скоростта на движение се променя. Задвижването се спира в програмната точка.

Частта се обработва с програмируеми скорости на подаване на плъзгачи.

Включване на електрическото оборудване на машината

Електрическото оборудване на машината е свързано към електрическата мрежа чрез въвеждащ прекъсвач. Захранването с напрежение към всички задвижващи вериги на машината се осъществява от контактор при натискане на бутона «Старт». Изключването се извършва чрез бутона «Стоп». Двигателите на шпиндела, масата и кулата се захранват чрез прекъсвачи. За да започнете, трябва последователно да включите прекъсвачите и да натиснете бутона «Старт».

Управление на дебеломера

Електрическото задвижване осигурява движение на плъзгача по оста Z в координатната система на машината. Електрическото задвижване на шублера работи в режими на позициониране и обработка. Режимът на позициониране надолу включва бързо придвижване до разстоянието, определено от зададената точка, последвано от бавно придвижване към повърхността на детайла, при условие, че се намалява скоростта на два етапа.

Подаването с програмируема скорост се извършва в посока надолу по време на обработката (например пробиване). Бавно движение се извършва, когато инструментът се издърпа от детайла към повърхността в посока нагоре. Прибирането на инструмента „нагоре“ от детайла в начално положение се извършва в режим на бързо преминаване.

Регулирането на скоростта на движение се осъществява чрез две електромагнитни съединители (съответно бързи и бавни движения) и чрез промяна на скоростта на въртене на двигателя чрез промяна на съпротивлението на зададената стойност на входа на управлявания преобразувател. Регулаторът е потенциометър, състоящ се от набор от последователно свързани резистори.

В режим на позициониране бързите и бавните скорости на движение са фиксирани. В режим на подаване скоростта се настройва в зависимост от програмираната стойност на кода, идващ от CNC. Управляващите сигнали от блока с ЦПУ се подават към приемни релета, които с контактите си превключват различни вериги в управляващата верига на задвижването.

Ориз. 3. Диаграма на движението на опората при обработка на детайл: 1 — опора, 2 — инструмент, 3 — част, 4 — таблица.

Управление на основното движение

Задвижването на шпиндела съдържа асинхронен реверсивен електродвигател, автоматична скоростна кутия (AKS) с електромагнитни съединители. Двигателят на основното движение при всички машинни операции, с изключение на резбата, работи постоянно, с правилната посока на въртене (по часовниковата стрелка).

Когато двигателят е обърнат в режим на резба, времето се осигурява от реле за време, което позволява обратната посока на въртене. Докато релето за време е включено, задаването на нова посока не е възможно.

Въртенето от двигателя към шпиндела се предава чрез зъбните колела AKC, управлявани от електромагнитни съединители. Съединителите осигуряват настройка на дадена скорост на въртене. Двоичен — кодът на десетичната скорост се подава към релето. Контактите на тези релета образуват декодер за код на скоростта на шпиндела и включват електромагнитните съединители.

Управление на задвижване на маса

Таблицата се движи по осите X, Y на координатната система на машината. Движението се осигурява от два реверсивни асинхронни двигателя. Контролът на скоростта на масата е двустепенен. Бързото и бавно движение по време на позициониране на масата се осъществява посредством електромагнитни съединители, които включват зъбни колела на редуктора.

От CNC модула се получават сигнали за задаване на посоки: „надясно“ по оста X, „напред“ по оста Y и сигнали за скорост „бързо“ или „бавно“. Приемните релета се включват според сигналите на CNC блока, който от своя страна включва съответните съединители за движение и контактори. Контакторите осигуряват свързването на двигателите към захранващите вериги. Когато контакторите са изключени, спирачните съединители се активират, фиксирайки позицията на масата в определеното положение. Движението на масата по координатите е ограничено от крайните превключватели.

Релейните контакти се въвеждат във веригата на бобините на контактора, осигурявайки времезакъснение за настройка на обратната посока на въртене, когато двигателят е обърнат. Докато тези релета са включени, не може да се зададе нова посока на въртене.

Управление на кулата

Задвижването на кулата осигурява смяна на инструмента чрез завъртане на кулата. Задвижването съдържа асинхронен двускоростен електродвигател и електромагнитен съединител. Изключеният съединител захваща кулата в работно положение. Промяната в положението на главата се извършва след нейното освобождаване.

Процесът на затягане и разхлабване на главата се извършва от електродвигател с ниска скорост на въртене, когато намотките на статора са включени съгласно схемата «триъгълник». В този случай съединителят трябва да бъде включен. Въртенето на главата се извършва от двигателя с висока скорост (схема с двойна звезда), също с включен съединител.

Контакторите и съединителят се включват при получаване на кода на инструмента. Ако кодът не съвпада с позицията на главата, започва процесът на смяна на инструмента.