Električna oprema CNC vrtalnih strojev
Električna oprema CNC vrtalnih strojev bo obravnavana na primeru modela stroja 2R135F2.
CNC vrtalni stroji model 2R135F2 so zasnovani za obdelavo delov telesa, kot tudi delov, kot so "prirobnica", "pokrov", "plošča", "nosilec" in drugi. Stroji omogočajo vrtanje, vrtanje, grezenje, vrezovanje navojev in druge operacije.
Splošni pogled na stroj je prikazan na sl.
Obdelovanec, ki ga je treba obdelati, je pritrjen na mizo. Stolp lahko sprejme šest instrumentov. Pri podajanju obdelave se miza premakne po oseh X, Y na položaj, ki ga določi program. Po namestitvi tabele se podpora aktivira.
Gibanje drsnika med obdelavo poteka navzdol po osi Z v skladu s programom. Drsnik se vrne v prvotni zgornji položaj, dokler se ne aktivira končno stikalo. Menjava orodja se izvede z vrtenjem revolverske glave v zgornji položaj drsnika.
Prostorske premike vzdolž osi mize in drsnih osi nadzirajo senzorji položaja, od katerih se neprekinjene informacije prenašajo v blok CNC. Revolverska glava vsebuje šest končnih stikal, ki določajo delovni položaj enega od orodij.
sl. 1. Splošni pogled na stroj: 1 — miza, 2 — CNC naprava, 3 — podpora, 4 — stolp, 5 — nadzorna plošča, 6 — omara za relejno avtomatizacijo.
Električna oprema stroja je sestavljena iz relejne omarice za avtomatizacijo, numerične krmilne naprave (CNC) ter strojev in naprav, nameščenih neposredno na strukturo stroja.
Električna omarica vsebuje:
1 - relejna plošča, na kateri so nameščeni vmesni releji in releji za komunikacijo z enoto CPE,
2 - napajalna plošča, na kateri so nameščeni krmiljeni tiristorski pretvornik, transformatorji, magnetni zaganjalniki, zaščitne naprave, usmerniki napajalnikov,
3 — vhodno stikalo za priključitev stroja na električno omrežje.
Stroj je opremljen z:
1 - elektromotorji,
2 - elektromagnetne sklopke tipa ETM za regulacijo hitrosti gibanja delovnih teles stroja,
3 - povratni senzorji za spremljanje položaja delovnih organov stroja,
4 - končna stikala, ki omejujejo obseg gibanja delovnih teles stroja,
5 — nadzorna plošča z gumbi in indikatorji,
6 - svetilka za osvetlitev delovnega območja obdelave.
Pogon vozička je krmiljen s tiristorskim pretvornikom, ki zagotavlja regulirano delovanje enosmernega motorja v programiranem načinu podajanja. Elektromagnetne sklopke zagotavljajo hitro in počasno premikanje čeljusti med pozicioniranjem in ustavljanjem.
Pogon glavnega gibanja (vretena) vsebuje nereguliran asinhroni elektromotor in avtomatski menjalnik z elektromagnetnimi sklopkami, ki zagotavlja 19 vrtljajev vretena.
Gibanje mize se izvaja vzdolž dveh koordinatnih osi s pomočjo asinhronih elektromotorjev. Hitrost premikanja mize uravnavajo sklopke na osi X in Y. Sklopke zagotavljajo hitro, počasno gibanje in zaustavitev pogonov mize.
Stolp poganja električni motor. Zategovanje in stiskanje glave poteka s pomočjo sklopke.
Tehnične značilnosti elektromotorjev pogonov CNC vrtalnega stroja so prikazane v tabeli 1.
Splošni blokovni diagram programiranega krmiljenja delovnih organov stroja je prikazan na sl. 2.
riž. 2. Blok diagram za krmiljenje delovnih organov stroja: 1 — CNC, 2 — blok kodnih relejev, 3 — blok vmesnih relejev, 4 — blok magnetnih zaganjalnikov, 5 — elektromotorji, 6 — blok elektromagnetnih sklopk, 7 - senzorji položaja delovnih teles stroja, 8 - cestna stikala, 9 - delovna telesa stroja.
V krmilnem vezju vozička je dodatno krmiljen pretvornik, ki omogoča gladko prilagajanje hitrosti vrtenja motorja.
Vključitev katerega koli predmeta v stroj se lahko izvede z nadzorne plošče stroja ali iz CNC naprave.
CNC krmilne ukaze dekodirajo kodni releji v relejni enoti. Preklopni releji ustvarjajo signale, ki se napajajo v vmesne releje.Ti releji vključujejo elektromagnetne sklopke ali magnetne zaganjalnike, ki nadzorujejo delovanje elektromotorjev.
Pozicioniranje mize in diapozitiva se izvaja pri fiksnih vrednostih hitrosti gibanja. TNC primerja razdaljo od dejanskega položaja obdelovanca do tistega, ki je programiran z nastavitvami. Če je ta razdalja enaka nastavljeni vrednosti, se hitrost gibanja spremeni. Pogon se ustavi na programski točki.
Del je strojno obdelan s programirljivo hitrostjo podajanja drsnika.
Vklopite električno opremo stroja
Električna oprema stroja je priključena na električno omrežje preko vhodnega odklopnika. Napajanje vseh pogonskih tokokrogov stroja se izvede s kontaktorjem, ko pritisnete gumb «Start». Izklop se izvede s tipko «Stop». Motorje vretena, mize in kupole poganjajo odklopniki. Za začetek morate vklopiti odklopnike in pritisniti gumb «Start».
Upravljanje čeljusti
Električni pogon zagotavlja premikanje drsnika vzdolž osi Z v koordinatnem sistemu stroja. Električni pogon čeljusti deluje v načinih pozicioniranja in obdelave. Način pozicioniranja navzdol vključuje hitro premikanje na razdaljo, določeno z nastavljeno točko, ki mu sledi počasno premikanje do površine obdelovanca, pod pogojem, da se hitrost zmanjša v dveh stopnjah.
Med strojno obdelavo (npr. vrtanje) se programski pomik izvaja v smeri navzdol. Do počasnega gibanja pride, ko orodje potegnemo z obdelovanca na površino v smeri navzgor.Umik orodja "navzgor" od obdelovanca do začetnega položaja se izvede v načinu hitrega teka.
Regulacija hitrosti gibanja se izvaja s pomočjo dveh elektromagnetnih sklopk (hitrih in počasnih gibov oz.) in s spreminjanjem hitrosti vrtenja motorja s spreminjanjem upora nastavljene vrednosti na vhodu krmiljenega pretvornika. Regulator je potenciometer, sestavljen iz niza zaporedno povezanih uporov.
V načinu pozicioniranja sta hitrosti hitrega in počasnega premikanja fiksni. V načinu podajanja se hitrost prilagodi glede na programirano vrednost kode, ki prihaja iz CNC-ja. Krmilni signali iz CNC enote se vodijo do sprejemnih relejev, ki s svojimi kontakti preklopijo različna vezja v krmilnem vezju pogona.
riž. 3. Diagram gibanja podpore pri obdelavi dela: 1 — podpora, 2 — orodje, 3 — del, 4 — miza.
Osnovni nadzor gibanja
Pogon vretena vsebuje asinhroni reverzibilni elektromotor, avtomatski menjalnik (AKS) z elektromagnetnimi sklopkami. Motor glavnega gibanja pri vseh strojnih operacijah, razen vrezovanju navojev, teče neprekinjeno, s pravilno smerjo vrtenja (v smeri urinega kazalca).
Ko je motor obrnjen v načinu navoja, časovno krmiljenje zagotavlja časovni rele, ki omogoča obratno smer vrtenja. Medtem ko je časovni rele vklopljen, nastavitev nove smeri ni mogoča.
Vrtenje od motorja do vretena se prenaša preko AKC zobnikov, ki jih krmilijo elektromagnetne sklopke. Sklopke omogočajo prilagajanje dane hitrosti vrtenja.Binarno - decimalna koda hitrosti se napaja v rele. Kontakti teh relejev tvorijo dekoder kode hitrosti vretena in vklopijo elektromagnetne sklopke.
Nadzor pogona mize
Miza se premika po oseh X, Y koordinatnega sistema stroja. Gibanje zagotavljata dva reverzibilna asinhronska motorja. Regulacija hitrosti mize je dvostopenjska. Hitro in počasno premikanje med pozicioniranjem mize se izvaja s pomočjo elektromagnetnih sklopk, ki vključujejo zobnike na reduktorju.
Smerni signali so sprejeti iz CNC modula: "desno" na X osi, "naprej" na Y osi in "hitro" ali "počasno" signale hitrosti. Sprejemni releji se vklopijo v skladu s signali CNC enote, ta pa vklopi ustrezne spojke gibanja in kontaktorje. Kontaktorji zagotavljajo povezavo motorjev z napajalnimi tokokrogi. Ko so kontaktorji izklopljeni, se aktivirajo zavorne sklopke, ki fiksirajo položaj mize v določenem položaju. Gibanje mize po koordinatah je omejeno s končnimi stikali.
V tokokrog tuljav kontaktorja so vstavljeni kontakti releja, ki zagotavljajo časovni zamik za nastavitev obratne smeri vrtenja, ko je motor obrnjen. Medtem ko so ti releji vklopljeni, ni mogoče nastaviti nove smeri vrtenja.
Kontrola stolpa
Pogon revolverske glave omogoča menjavo orodja z vrtenjem revolverske glave. Pogon vsebuje asinhroni dvohitrostni elektromotor in elektromagnetno sklopko. Izklopljena sklopka zaskoči kupolo v delovnem položaju. Sprememba položaja glave se pojavi po sprostitvi.
Postopek zategovanja in popuščanja glave izvaja elektromotor z nizko hitrostjo, ko so navitja statorja povezana po shemi "delta". V tem primeru mora biti sklopka vklopljena. Vrtenje glave izvaja motor pri visoki hitrosti (shema dvojne zvezde), tudi z vključeno sklopko.
Kontaktorji in sklopka se vklopijo, ko prejmete kodo orodja. Če se koda ne ujema s položajem glave, se začne postopek menjave orodja.