Эти станки предназначены для продольного и врезного шлифования наружных цилиндрических, пологих конических и торцовых поверхностей заготовок, устанавливаемых в центрах или в патроне. Станок оснащают приборами активного контроля размеров обрабатываемой детали в процессе шлифования, что обеспечивает автоматический останов станка по достижении заданных размеров.
Универсальный круглошлифовальный полуавтомате ручным управлением показан на рисунок 13. На направляющих станины 19 смонтирован нижний стол 18, несущий на себе поворотный верхний стол 17с установленными на нем передней 2 и задней 12 бабками. В задней бабке предусмотрена рукоятка 11 для ручного зажима пиноли. Верхний стол 17 при шлифовании конусов может поворачиваться вокруг оси, закрепленной на нижнем столе 18. Перемещение нижнего стола по направляющим станины вручную выполняется с помощью маховика 16 и специального механизма. При автоматизированном цикле обработки перемещение осуществляется от гидравлического цилиндра, находящегося в станине.
На задней стороне станины на поперечных направляющих смонтирована шлифовальная бабка 7 с механизмом быстрого подвода к обрабатываемой заготовке. На корпусе шлифовальной бабки закреплен механизм 8 поперечной подачи с маховиком 6, с помощью которого осуществляется поперечное движение вручную, и рукоятками для автоматического включения подач. Для регулирования скорости черновой и чистовой подач используются дроссели. На корпусе шлифовальной бабки установлено также устройство 5 автоматической правки круга.
1- шкаф электрооборудования; 2 - передняя бабка; 3 - рукоятка подачи СОЖ; 4 - люнет; 5 - устройство автоматической правки круга; 6, 16 - маховики; 7 - шлифовальная бабка; 8 - механизм поперечной подачи; 9 - пульт управления; 10 - гидростанция; // - рукоятка ручного зажима пиноли задней бабки; 12 - задняя бабка; 13 - рукоятка под вода от вода шлифовальной бабки; 14 - панель гидроуправления; /5 - педаль гидравлического отвода пиноли задней бабки; /7 - верхний стол; 18 - нижний стол; 19 -станина.
Рисунок 13 - Общий вид круглошлифовального станка
На лицевой стороне станины расположена панель гидроуправления 14 с рукояткой 13 быстрого подвода и отвода шлифовальной бабки и дросселями регулирования реверса и скорости стола. Педалью 15 производится гидравлический отвод пиноли задней бабки 12.
На стойке смонтирован пульт управления 9 с пусковыми кнопками и переключателями. С левой стороны станка расположен шкаф 1 электрооборудования, а с правой - гидростанция 10. Включение подачи СОЖ осуществляется рукояткой 3. При необходимости на станке может быть установлен люнет 4.
Ответственным узлом станка является бабка шлифовального круга в корпусе которой смонтирован шпиндель на двух гидродинамических подшипниках скольжения, имеющих три вкладыша. В осевом направлении шпиндель устанавливается по буртику между сферическими кольцами, закрепленными в неподвижной обойме с помощью гайки и контргайки.
Вращение шпинделю шлифовального круга сообщается от электродвигателя через клиноременную передачу на шкив.
Поперечное движение подачи шлифовальной бабки по направляющим качения станины осуществляется от механизма поперечных подач, установленного на станине.
На шлифовальной бабке устанавливается устройство правки шлифовального круга. Копирная система обеспечивает правку наружной поверхности круга по заданному профилю. Устройство включается автоматически при срабатывании реле счета обработанных заготовок или вручную - при нажатии кнопки.
Внутришлифовальные станки
Назначение и классификация. Внутришлифовальные станки с ручным управлением предназначены для шлифования отверстий цилиндрической и конической форм, а также торцов заготовки. Эти станки делятся на обычные и планетарные; последние используются для обработки крупных или несимметричных заготовок.
При обработке заготовок на внутришлифовальных станках осуществляются следующие движения: главное - вращение шлифовального круга; круговой подачи - вращение заготовки; продольной подачи - возвратно-поступательное перемещение стола; поперечной подачи (врезание) - перемещение шлифовальной бабки в радиальном по отношению к заготовке направлении. Врезание большей частью используется для шлифования закрытых и коротких открытых отверстий. В целях равномерного изнашивания кругу сообщается осциллирующее движение.
Для обработки больших отверстий в заготовках крупных корпусных деталей применяют внутришлифовальные станки планетарного типа. В этом случае заготовка на станке устанавливается неподвижно, а шлифовальный шпиндель с вращающимся кругом совершает планетарное движение вокруг оси обрабатываемого отверстия.
Основным параметром, характеризующим внутришлифовальные станки, является наибольший диаметр шлифуемого отверстия.
Патронный внутришлифовальный станок. Для обработки цилиндрических и конических отверстий (диаметром 50... 200 мм и длиной до 200 мм) в мелкосерийном и среднесерийном производстве используются патронные внутришлифовальные станки.
Станина 18 (рисунок 14), на направляющих которой смонтирован стол 17с Шлифовальной бабкой 14 и шпиндель с шлифовальным кругом 11. Шлифовальная бабка перемешается по поперечным верхним направляющим качения механически или вручную от маховика 13. С левой стороны станины на салазках 5 моста 3 установлена бабка 6 со шпинделем и патроном 8 для установки заготовки. Посредством салазок бабка изделия получает установочное поперечное перемещение от винта 4, а также при необходимости поворот на угол для шлифования конических отверстий.
Продольное перемещение стола осуществляется от гидропривода, расположенного в станине и управляемого от панели рукояткой 20. Ручное продольное движение стола производится маховиком 19. Торцешлифовальное устройство 12, установленное на бабке 6, может поворачиваться из верхнего положения в рабочее - механически или с помощью маховика 7; оно предназначено для возможности обработки с одной установки кругом 9 торца заготовки. Ручное перемещение круга на врезание может осуществляться от маховика 10. Охлаждающая жидкость подается электронасосом 2 из бака 1. Электроаппаратура с пультом управления15 расположена в электрошкафу 16.
В процессе шлифования вращаются заготовка и шлифовальный круг с одновременным возвратно-поступательным перемещением стола. Шлифовальной бабке периодически сообщается поперечное движение подачи.
Контроль заданного размера шлифуемого отверстия на станке производится либо по лимбу механизма поперечной подачи шлифовальной бабки, либо измерительным прибором.
1 - бак (поддон); 2 - насос; 3 - мост; 4 - винт; 5 ~ салазки; 6 - бабка изделия; 7, 10, /3, 19- маховики; 8- патрон; 9, //- шлифовальные круги; 12 - устройство для шлифования торцов; 14 - шлифовальная бабка; 15 - пулы управления; 16- шкаф электрооборудования; 17- стол; 18 - станина; 20 - рукоятка
Рисунок 14 - Внутришлифоиальный станок
Плоскошлифовальные станки с ручным управлением.
Шлифование плоских поверхностей заготовок производится периферией круга или его торцом на плоскошлифовальных станках с прямоугольным и круглым столами. Расположение шпинделя со шлифовальным кругом может быть горизонтальным или вертикальным. В массовом производстве наибольшее распространение получили вертикальные станки с круглым столом, а также двусторонние торцешлифовальные станки с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделей.
Плоскошлифовальный станок с прямоугольным столом представлен на рисунок 15. На направляющих станины 2 станка установлен стол 5, совершающий возвратно-поступательное движение, которое он получает от гидроцилиндра, расположенного в станине. Обычно заготовки закрепляются с помощью магнитной плиты 12, привинченной к столу. На станине смонтирована стойка 9, несущая шлифовальную бабку 10 с горизонтальным шпинделем шлифовального круга 2, закрытого кожухом 7. От механизмов подач, находящихся в станине, шлифовальной бабке сообщаются поперечное движение подачи (после каждого одинарного или двойного хода стола) и вертикальное движение подачи (после каждого рабочего хода по снятию припуска со всей обработанной поверхности заготовки). Шпиндель вращается от электродвигателя, встроенного в шлифовальную бабку. Работа механизмов подач осуществляется от гидроцилиндров, масло в которые поступает от гидростанции 13, управляемой с панели 2. Установочные ручные перемещения стола (в продольном направлении) выполняют с помощью маховика 3, а шлифовальной бабки (в вертикальном направлении) - маховика 8. Включение и выключение станка производится с пульта управления 4. Во время работы магнитная плита с заготовкой закрывается кожухом 6.
1-станина; 2 - гидропанель управления; 3,8 - маховики ручного перемещения стола и шлифовальной бабки; 4 - пульт управления; 5 - стол; 6, 7 - кожухи; 9 - стойка; 10 - шлифовальная бабка; 11 - шлифовальный круг; 12 - магнитная плита; 13 - гидростанция; 14 - насос подачи СОЖ
Рисунок 15 - Плоскошлифовальный станок с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем
Системы управления станками
К атегория:
Фрезерные работы
Системы управления станками
При механической обработке заготовок необходимо обеспечить определенную последовательность рабочих и вспомогательных движений в станках, которую называют программой.
Рис. 1. Системы числового программного управления
Системами управления называют устройства, воздействующие на приводные механизмы исполнительных органов станка.
Ручное управление при обработке на станках предусматривает выполнение программы самим оператором на основе исходной информации (чертеж, технологическая документация), а также текущей информации по результатам измерений и наблюдений за работой станка и инструмента.
Автоматическое управление станком (или линией) предусматривает запись и выполнение всей программы (или ее части) при использовании специального программоносителя - запоминающего устройства. В качестве программоносителей применяют регулируемые упоры, кулачки, копиры, наборные устройства и др.
Числовое программное управление (ЧПУ ) является разновидностью автоматического управления и предусматривает запись программы в виде буквенно-цифрового кода (на перфоленте или магнитной ленте переключателями, штекерными панелями, либо хранится в памяти управляющей вычислительной машины).
Числовые системы программного управления, применяемые на фрезерных станках, бывают двух видов: разомкнутые (или без обратной связи) и замкнутые (или с обратной связью). В разомкнутых системах (рис. 198, а) имеется один поток информации, направленный от считывающего устройства к исполнительному механизму. При перемещении ленты с программой через считывающее устройство и дешифратор на его входе возникают командные сигналы. Однако обычно эти сигналы не обладают достаточной мощностью для приведения в действие исполнительных органов. Поэтому в системах автоматических устройств часто используют усилители для усиления сигналов. После усиления сигналы поступают в привод М, который перемещает определенный узел станка в требуемое положение непосредственно или через промежуточные механизмы. Перемещение рабочих органов здесь точно дозировано шаговыми двигателями. Эта система Отличается простотой и невысокой стоимостью, однако надежность и точность этой системы. уступает системам управления с обратной связью.
В замкнутых системах в процессе обработки детали ведется непрерыв
ное сопоставление действительного размера обрабатываемой заютовки или действительного перемещения узла станка с заданной программой. При считывании заданной программы на выходе считывающего устройства и дешифратора возникают командные сигналы, которые поступают в сравнивающее устройство. В него же поступают сигналы датчика обратной связи. Датчик производит измерение действительного перемещения узла станка или размера заготовки и преобразует его в сигнал обратной связи, направляемый в сравнивающее устройство. В сравнивающем устройстве сравниваются сигналы от датчика обратной связи с сигналами от считывающего устройства и дешифратора. В случае разницы между заданными и фактическими величинами перемещений (или размеров) на выходе сравнивающего устройства появляется сигнал, соответствующий величине рассогласования. Этот сигнал через усилитель подается к исполнительному устройству, которое производит регулировку работы станка в соответствии с заданной программой.
В аналоговых системах программного управления информация поступает в сравнивающее устройство от задающей программы и от датчика обратной связи не в числовом коде, а в преобразованном виде. Используется аналог (напряжение, фаза), пропорциональный заданному числу. В этих системах используют индуктивные и погенциометрические датчики обратной связи.
Кодовые системы программного управления основаны на использовании специальных кодовых датчиков. Показания о фактическом перемещении в числовом коде снимают с датчика и сравнивают с программой, считываемой с перфоленты в том же условном коде.
В импульсных системах программного управления используется принцип сравнения числа импульсов, поступающих с исходной программы с числом импульсов, выработанных датчиком обратной связи в соответствии с величиной фактического перемещения. При совпадении числа заданных и числа отработанных датчиком обратной связи импульсов двигатель привода отключается.
По технологическому назначению системы программного управления делят на позиционные и контурные. Позиционные системы ЧПУ для независимого перемещения рабочих органов станка, как правило, в прямоугольных координатах. Их используют для автоматизации сверлильньгх и координатно-расточных станков. Контурные системы ЧПУ предназначаются для обработки деталей сложной формы за счет согласованного перемещения рабочих органов по нескольким координатам. Применяются двухкоординатные, трехкоорди-нагные, четырехкоординатные и даже пяти-координатные системы числового программного управления (три прямолинейных перемещения по взаимно перпендикулярным направлениям и два вращательных движения).
В последнее время большое внимание уделяется вопросам диагностики системы «станок- устройство ЧПУ» в целях сокращения времени простоев, связанных с отказами оборудования. Так, устройства ЧПУ типа CNC контролируют следующие параметры: ошибки программирования, ошибки обслуживания станка, отказы электронных блоков, повышение температуры в шкафу управления выше установленного значения, состояние приводов, состояние механических узлов станка и др.
Нашли применение упрощенные системы с ручным вводом управляющей программы с клавиатуры непосредственно на рабочем месте. Они предназначены для контурного управления универсальными станками в единичном и мелкосерийном производстве. Применение таких систем уменьшает время переналадки станка при сохранении высокой точности. Малый габарит системы позволяет встраивать их непосредственно в станок.
Системы группового управления станками с устройствами ЧПУ (для управления несколькими станками) осуществляют следующие функции: распределение программы обработки деталей; контроль за работой станков и диагностику ошибок; выдачу данных для управления станками; оценку состояния станков; проверку и корректировку программ на рабочем месте и др.
Системы циклового управления. Программное управление делят на числовое и цикловое. При числовом управлении в состав задаваемой программы входит информация о цикле и режимах обработки, а также о пути перемещения рабочих органов станка. В системах циклового управления программа содержит только информацию о цикле и режимах обработки, а величину перемещения рабочих органов задают наладкой упоров. Цикловые системы программного управления отличаются от числовых сравнительной простотой структуры, однако имеют меньшие технологические возможности. В качестве программоносителя используют штепсельные и шпоночные коммутаторы. Заданную программу обработки детали на станке с цикловым управлением выполняют с помощью установки штекеров в соответствующие гнезда штекерной наборной панели (коммутатор помимо штепсельного), применяется также шпоночный коммутатор, в котором штепсельные гнезда заменены кнопочными переключателями. Устройства циклового программного управления имеют более высокую надежность, чем устройства ЧПУ , они просты в эксплуатации и наладке.
Адаптивные системы (AQ управления предусматривают переработку текущей информации об изменениях в станке, обрабатываемой заготовке или инструменте для внесения соответствующих изменений в программу обработки. Они применяются главным образом на станках с ЧПУ . В настоящее время различают адаптивные системы предельного регулирования (АСР ) и адаптивные системы оптимизации (АСО ). Они в свою очередь делятся на две группы - геометрические, предназначенные для повышения точности обработки, и технологические - для повышения производительности при снижении себестоимости.
При использовании технологических АСР желаемый эффект достигается благодаря тому, что при смене условий обработки, приводящих к изменению регулируемого параметра (например, мощности или силы резания), изменяется регулирующий параметр (например подача). Фиксируя и поддерживая регулируемый параметр на некотором заданном уровне, можно управлять ходом процесса обработки - подавать команды на переход от холостого хода к резанию, на смену инструмента, изменять режим резания, обеспечивать защиту инструмента и станка от поломок и т. п. При использовании АСО желаемый эффект достигается благодаря тому, что при изменении условий обработки автоматически устанавливается режим резания, близкий к оптимальному.
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 2-36 03 31
«Монтаж и эксплуатация электрооборудования»
Дисциплина: «Электрооборудование предприятий и гражданских зданий»
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4
Исследование электрооборудования и схемы
управления шлифовального станка модели 3А161
Электрооборудование предприятий и гражданских зданий
Методические указания по выполнению практической работы № 4
Разработал преподаватель ГГПТК «машиностроения» Осадчий В.А.
Методические указания обсуждены и утверждены на заседании методической комиссии колледжа_____________
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4 Исследование электрооборудования и схемы
Управления шлифовального станка модели 3А161
Цель работы: Изучитьпринцип работы электрооборудования и схемы
управления шлифовального станка модели 3А161,методику расчета и выбора электродвигателя главного движения.
Задачи работы
1. Изучить основные понятия шлифовального станка, их характеристики, принципы пуска и регулирования, режимы работы.
2. Изучить принципы выбора электрооборудования шлифовального станка.
3. Изучить схему устройства и управления шлифовального станка.
Методические указания
Шлифовальные станки получили распространение во всех отраслях промышленности в качестве станков общего и специального назначения.
На них можно выполнять как черновое, так и чистовое шлифование плоских, цилиндрических, зубчатых и других поверхностей с помощью абразивных кругов.
Основными технологическими узлами всех шлифовальных станков являются: шлифовальная бабка со шпинделем и шлифовальным кругом, система привода и передач, рабочий стол.
Шлифовальная бабка размещается на станине горизонтально или вертикально в зависимости от вида станка.
Для закрепления инструмента (шлифовального круга) предназначен шпиндель.
Перемещение шпиндельной бабки по направляющим вдоль своей оси горизонтально или вертикально.
Шпинделю сообщается вращательное главное движение от отдельного электропривода.
Привод.
Патрон получает вращение от электродвигателя через плоскоременную передачу и предназначен для крепления круглых деталей.
Главное движение шлифовальному кругу сообщается от главного электродвигателя через клиноременную передачу.
На внутришлифовальных станках обработка ведется небольшими кругами, поэтому в них применяются ускоряющие передачи от двигателя к шпинделю или специальные высокоскоростные двигатели, встраиваемые в корпус шлифовальной бабки. Такие устройства, объединяющие двигатель и шлифовальный шпиндель конструктивно в один узел, называются электрошпинделем.
В качестве привода вспомогательных механизмов применяются АД с КЗ-ротором. Примерами таких механизмов являются насосы гидравлики, охлаждения, смазки и другие.
Принципиальная электрическая схема управления ЭП круглошлифовального станка модели ЗА161 (рис. 1, 2, 3)
Назначение. Для управления и защиты ЭП круглошлифовального станка.
Примечание - Этот станок предназначен для наружного шлифования цилиндрических поверхностей изделий длиной до 1000 мм и диаметром до 280 мм, наибольший диаметр шлифовального круга 600 мм; на задней бабке стола установлен прибор для правки шлифовального круга алмазом.
Основные элементы схемы.
ДШ, ДГ, ДН и ДИ - приводные двигатели шлифовального круга, гидросистемы, насоса смазки и изделия.
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема питания шлифовального станка модели ЗА161
Примечания:
1. ДШ - асинхронный двигатель с КЗ-ротором, мощность 7 кВт, угловая скорость 98 рад/с; за счет смены шкивов клиноременной передачи можно получить два значения угловой скорости круга 111 и 127 рад/с.
2. ДИ - двигатель постоянного тока параллельного возбуждения типа ПБС-22; мощность 0,85 кВт; угловая скорость плавно регулируется в пределах от 35 до 250 рад/с изменением напряжения, подводимого к якорю от МУ.
3. ДГ- асинхронный двигатель с КЗ-ротором; мощность 1,7 кВт; угловая скорость 93 рад/с.
4. ДН- асинхронный двигатель с КЗ-ротором; мощность 0,125 кВт; угловая скорость 280 рад/с.
МУ - магнитный усилитель (в комплекте с ЭП типа ПМУ-5М).
Примечание - Усилитель собран по трехфазной мостовой схеме и имеет 6 рабочих обмоток (w p), включенных последовательно с диодами Д1...Д6; диоды предназначены для выпрямления переменного тока и, одновременно, для обеспечения внутренней положительной обратной связи по току;
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема управления ЭП шлифовального
станка модели ЗА 161
w y 1 - обмотка управления задающая; w y 2 - обмотка управления, обеспечивающая положительную обратную связь по току якоря двигателя; w y 3 - обмотка управления, обеспечивающая смещение в МУ. ВШ и ВП2 - выпрямители положительной обратной связи по току и
питания обмотки возбуждения двигателя изделия (ОВДИ). ЭмО и ЭмДП - электромагниты отвода и доводочной подачи. КШ, КГ, КН, КИ и КТ - контакторы управления электродвигателями шлифовального круга, гидросистемы, насоса охлаждения, изделия и торможения.
РОП - реле отсутствия питания в ОВДИ.
РП1 и РП2 -реле промежуточные чистовой обработки и отвода. РВ - реле времени, для обеспечения времени «выхаживания». РД - реле давления масла в гидросистеме. Примечания: 1. Стол станка движется гидравликой возвратно-поступательно (продольная подача) со скоростью от 100 до 600 мм/мин; реверсирование стола в конце каждого хода переключением золотника гидроцилиндра при помощи упоров, установленных на столе.
2. Поперечная подача шлифовальной бабки при наладочных работах выполняется вручную, а при автоматической работе - от системы гидравлики и управляется электромагнитами (ЭмО и ЭмДП). РКС - реле контроля скорости. ПЗ - потенциометр задающий. Rl, R2, R3, Rд - резисторы регулировочные.
Органы управления.
Кн.ПШ, Кн.ПГ, Кн.ПИ - кнопки «пуск» двигателей ДШ, ДГ, ДИ. Кн.СО, Кн.СИ - кнопки «стоп» общая и ДИ.
ВН, ВА1, ВИ - выключатели режимов работы («РУ» - ручное управление, 0, «АР» - автоматическая работа).
ВА2 - выключатель («упор»-0-«скоба») для выбора режима работы. ВАК - выключатель прибора активного контроля (АК). Примечание - Прибор АК дает 2 команды: на чистовую обработку и на быстрый отвод.
ВО- выключатель местного освещения, для выключения лампы освещения (ЛО).
МПО, МПД - микропереключатели отвода и доводки.
Режимы управления.
Автоматический - от ВН, ВИ, ВА1, ВА2, АК и «выхаживание». Наладка - вручную.
Работа схемы.
Исходное состояние.
Поданы все виды питания (включен выключатель линейный ВЛ), при этом подключаются (рис. 4.6-4): силовые цепи ДШ, ДГ и ДН; схема ПМУ-ДП; трансформаторы Тр.1 и Тр.2; цепи электромагнитов ЭмО и ЭмДП. Система гидравлики заполнена и приготовлена. От Тр.1 получает питание схема управления (рис. 2), а от Тр.2 - выпрямитель ВП2 (рис. 3), подключается цепь ОВДИ. РОП - готовится цепь КИ (РОП). Кн.ПГ - собирается цепь КГ .
КГ - подключается к сети (ДГ) (КП1...3) и пускается, в системе гидравлики давление повышается (РД - замкнут), готовится цепь КШ ;
Готовится цепь КШ (КГ:4);
Становится на самопитание (КГ:5).
Кн.ПШ - собирается цепь КШ .
КШ - подключается к сети ДШ (КШ: 1...3) и пускается,
Готовится цепь автоматической работы КИ (КШ:4),
Становится на самопитание, готовится цепь ручного управления КН (КШ: 5)
Рис. 3. Система ПМУ-Д шлифовального станка модели ЗА161
Работает гидронасос, вращается шлифовальный круг, подключена обмотка возбуждения ДИ.
Автоматическая работа.
Установить выключатели: ВН, ВИ и ВА1 - «Автоматическая работа»,
ВА2 - «упор», ВАК - «отключено», ВО - «вкл.» При этом засвечивается лампа местного освещения «ЛО». Примечание - Работа осуществляется в следующей последовательности:
Быстрый подвод к изделию шлифовальной бабки гидроприводом, включение ДИ и ДН;
Шлифование при черновой подаче, а затем переход на чистовую подачу с работой «до упора»;
Автоматический отвод шлифовальной бабки и выключение ДИ и ДН.
Начало процесса обработки производится наклоном на себя ГРУ (главной рукоятки управления) станком. При этом гидросистема быстро подводит шлифовальную бабку до нажатия кулачком механизма врезания круга на микропереключатель (МГШ), собираются цепи КН и КИ . Установить ГРУ в «нулевое» положение.
КН, КИ - подключается к сети ГДН (КН: 1.. .3) и пускается,
Блокируется цепь) КТ (КН:4),
Подключается к сети МУ и ДИ (КИ: 1...3),
Блокируется повторно цепь КТ (КИ:5).
Работает насос охлаждения, включается гидропривод стола, начинает вращаться ДИ, при этом:
В заданную обмотку (w Y 1) поступает сигнал (U 3 - U OOC), равный разности заданного (U 3) и обратной связи (Uooc), снимаемого с якоря двигателя.
Примечание - Угловая скорость двигателя регулируется изменением U 3 посредством перемещения общей рукоятки резисторов ПЗ и R2.
В обмотке положительной обратной связи (w Y 2)сигнал пропорционален току якоря (U П OC).
В обмотке смещения (w Y 3)сигнал смещения (U СМ) задается резистором R3. Таким образом, осуществляется автоматический разгон ДИ до выхода на естественную характеристику (w H 0 M), начата черновая обработка, сработает «РКС» и подготовит цепь КТ| (РКС).
По окончании черновой обработки кулачок механизма врезания шлифовального круга нажимает на микровыключатель (МДП), собирается цепь РП1.
РП1 - подключается ЭмДП (РП1) и переключает золотник гидропривода шлифовальной бабки на уменьшение скорости поступательного движения. Осуществляется чистовое (доводочное) шлифование.
По достижении заданного размера изделия нажимается микропереключатель отвода (МПО), собирается цепь РП2 .
РП2 - подключается ЭмО (РП2:1) и переключает золотник гидропривода на быстрый отвод.
При возвращении шлифовальной бабки в исходное положение размыкается микропереключатель (МПИ), а следовательно, и цепи КИ и КН.
Отключаются от сети и останавливаются двигатели ДИ и ДН.
Шлифование закончено.
Работа с прибором АК. (Установить ВА2 - «скоба», ВАК - «АК»).
Работа со «скобой» осуществляется так же как и «до упора», команды те же, но поступают они от прибора активного контроля (АК).
Выхаживание.
Если в цикл работы круглошлифовального станка включена операция «выхаживание», т.е. шлифование с выключенной подачей, то в схему (рис. 1) вводится реле (РВ) времени (прерывистая линия), контакт которого включается в цепь ЭмО вместо контакта РП2:1.
Реле времени контролирует продолжительность «выхаживания».
Наладка. (Установить ВН, ВИ, ВА1 - «ручное управление», а ВА2 -«упор»), работает ДГ, остановлен ДШ.
Включение ДИ производится нажатием Кн.ПИ, а остановка - Кн.СИ. Кн.ПИ - собирается цепь КИ .
КИ - подключается МУ и ДИ к сети (КИ: 1...3) и пускается,
Становится на самопитание (КИ:4),
Блокируется цепь КТ (КИ:5).
Двигатель быстро разгоняется, срабатывает РКС и готовит цепь КТ (РКС).
Кн.СИ - размыкается цепь КИ.
КИ - отключается ДИ от сети (КИ: 1.. .3),
Собирается цепь КТ (КИ:4).
КТ - происходит процесс динамического торможения ДИ, а при скорости, близкой к «нулю» РКС отключит КТ.
Защита.
От токов КЗ - силовые цепи (Пр.1, Пр.2, Пр.З) переменного тока;
Цепь управления (Пр.5),
Цепь освещения (Пр.4).
От перегрузки - двигатели (РТШ, РТГ, РТИ).
Блокировки.
Невозможность пуска при отсутствии давления в гидросистеме (РД), при отсутствии питания в цепи возбуждения (РОП), при торможении (КТ:2).
Питание.
3 ~ 380 В, 50 Гц - силовая сеть переменного тока. Выпрямленный ток - цепи постоянного тока (ДИ, ОВДИ). 1 ~ 220 В, 50 Гц - цепи управления.
ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ СТАНКА
Для шлифовальных станков Мощность резания зависит от вида шлифования.
При шлифовании периферией круга мощность определяется по формуле:
P Z = C P ∙v u ∙t∙S 0 ∙d, кВт, (1)
при шлифовании торцом круга:
P Z = C P ∙v u ∙t∙B, кВт, (2)
где C P - коэффициент, характеризующий материал изделия и твердость круга; v u - окружная скорость детали или скорость движения стола, м/мин; t - глубина шлифования, мм; S 0 - подача в направлении оси шлифовального круга (поперечная) в миллиметрах на один оборот детали или стола станка или на один ход стола; d - диаметр шлифования, мм В - ширина шлифования, мм.
При плоском шлифовании глубина шлифования назначается в пределах 0,005…0,015 мм при чистовых проходах и 0,015…0,15 мм при черновых проходах. Поперечная подача зависит от ширины круга и назначается на чистовых проходах 0,2…0,3, а на черновых 0,4…0,7 его ширины. Скорость продольной подачи заготовки назначается в пределах от 3 до 30 м/мин.
/О 5 В 24 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ(54) СИСТ ВАЛЬНЫМ (57) Испол кругло- и пл фовал ьных содержит д щий деталь и толщины(Ю К машиностроеано при автоьных, плосковальных станигнал, из коые значения, ь формы оба следует оть вследствие стотных поастотных дебыть по за прот припус уммато рующе ачено лучеотип, ка, и р, псе звеГОСУДАР СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Тольяттинский политехнический институт и Волжское объединение по производству легковых автомобилей(56) Авторское свидетельство СССРМ 402457, кл, В 24 В 49/00, 1971,Авторское свидетельство СССРМ 689821, кл, В 24 В 49/00, 1977,ЕМА УПРАВЛЕНИЯ ШЛИФОСТАН КОМьзование; при автоматизации оскошлифовальных и торцешлистанков. Сущность: устройство атчик припуска, контролирую- , и два задатчика уровня биений обрабатываемой детали, соедиИзобретение относится книю и может быть использовматизации круглошлифовалшлифовальных и торцешлифоков.Известно устройство, содержащее частотный датчик, схемы совпадения, частотный детектор, схемы сравнения и блок автоматики, В процессе активного контроля детали, имеющей погрешность формы, выходной сигнал датчика промодулирован частотой, девиация которой пропоциональна изменению формы контролируемой поверхности. С помощью частотного детектора схем сравнения и совпадения выделяется ненных с входами соответствующих пороговых устройств и схему логических элементов, осуществляющую оптимальное управление процессом шлифования детали - получением максимального размера высоты детали при минимальной величине биений путем воздействия на механизм подачи суппорта станка, Датчик припуска соединен с входом первого запоминающего устройства и с вторым входом первого вычитающего устройства, Выход запоминающего устройства соединен с входами вычитающих устройств. Выход первоговычитающего устройства подключен к входу запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым входом первого порогового устройства и вычитающего устройства, выход котородподключен к входу второго порогового устройства, Выходы пороговых устройств через схему и подключены к механизму управления подачей. 2 ил. амплитудно-модулированный сторого выделяют экстремальнхарактеризующие погрешнострабатываемой детали.Из недостатков устройствметить его невысокую точностнелинейных искажений и чагрешностей, характерных для чтекторов.Лучшие результаты могутны с устройством, принятымУстройство содержит датчикдифференцирующих звеньев, сроговые устройства и корректино. Устройство предназн50 55 управления режимом обработки по ступенчатому алгоритму: черновое шлифование - чистовое шлифование - выхаживание, Для уменьшения погрешности размеров готовых деталей, вызванной погрешностью формы заготовок, в устройстве предусмотрено выделение сигнала, характеризующего погрешность формы, путем многократного дифференцирования исходного сигнала измерительной информации, Вырабатываемой затем электронной системой корректирующий сигнал управляет величиной припуска на выхаживание, т,е. осуществляется самонастройка припуска на выхаживание в функции погрешности формы,К числу недостатков устройства следует отнести значительную погрешность в определении характеристик формы деталей и величины корректирующего сигнала, что связано с дифференцированием и раз исходного сигнала датчика припуска.Другим недостатком, характерным для обоих устройств, является отсутствие сигнала измерительной информации, который определяет средний размер детали в каждый момент времени, Данная информация необходима при построении адаптивных циклов управления режимом обработки, когда используется программное управление, например, скоростью поперечной подачи шлифовального суппорта в функции текущего припуска, а коррекция программы осуществляется в функции измеряемой величины погрешности формы,Целью изобретения является повышение точности работы устройства.На фиг, 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - форма сигнала измерительной информации с составляющей погрешности формы.Устройство содержит датчик припуска 1, контролирующий деталь 2, два пороговых устройства 3 и 4, первые входы которых соединены с соответствующими эадатчиками уровней биений 5 и толщины диска 6, механизм управления поперечной подачей 7, подключенный к шлифовальному суппорту 8, два запоминающих устройства 9 и 10,два вычитающих устройства 11 и 12 и схему И 13, Датчик припуска 1 срединен с входом первого запоминающего устройства 9 и с вторым входом первого вычитающего устройства 11. Выход первого запоминающего устройства 9 соединен с первыми входами первого и второго вычитающих устройств 11 и 12. Выход первого вычитаю- щего устройства 11 подключен к входу второго запоминающего устройства 10, выход которого соединен с вторыми входами пер 10 15 20 25 30 35 40 45 вого порогового устройства 3 и второго вычитающего устройства 12, Выход второго вычитающего устройства 12 подключен к второму входу второго порогового устройства 4. Выходы первого и второго пороговых устройств 3 и 4 через схему И 13 подключены к входу механизма управления поперечной подачей 7.На фиг, 2 кривая 14 описывает изменение среднего размера ф) в цикле шлифования детали. Кривая 15 описывает изменение величины биения д(т) детали в цикле ее шлифования.Устройство работает следующим образом. При обработке детали 2 (диск переднего тормоза автомобиля) необходимо контролировать два геометрических параметра; высоту кромки диска и и биение д поверхности а относительно базы обработки, Результат обработки детали должен удовлетворять требованиям додоп, (2) где йдоп, ддоп допуски на высоту ромки диска и биение поверхности а диска относительно базы обработки,Из (1) и (2) следует, что оптимальное управление режимом шлифования данной детали заключается в получении максимального размера высоты кромки и при минимальном уровне биений д и осуществляется в соответствии с алгоритмом типа Чс = ф, д), Получение сигналов измерительной информации о величине биений д(т) и высоте кромки диска п(т) осуществляется следующим образом, Датчик припуска 1 преобразует измеренное значение ф) в электрический сигнал О(с), который промодулирован по амплитуде сигналом Щт), характеризующим величину погрешности формы ф) (фиг. 2). Первое запоминающее устройство 9 выделяет и запоминает из сигнала измерительной информации О(1) его максимальное значение Омакс, которое поступает на первые входы вычитающих устройств 11 и 12. На выходе вычитающего устройства 11 образуется сигнал О(с), характеризующий погрешность формы детали (биения) относительно базы обработки Щ 1) = О макс(1) - О(1). (3) Максимальное значение сигнала биений О(т), полученное за один оборот обрабатываемой детали О (с) = Ор макс запоминается во втором запоминающем устрой- СТВЕ 10, С ВЫХОДа КотОРОГО СИГНаЛ О макспоступает на вторые входы первого порогового устройства 3 и второго вычитающего устройства 12, Первое пороговое устройство 3 осуществляет сравнение измеренной величины биений Оф) с заданным значени ем О дол, поступающим с выхода эадатчика 5.Во втором вычитающем устройстве 12 определяется величина сигнала О(1), выражающая среднее значение высоты кромки 10 диска и за определенный промежуток времени, например, эа один оборот детали Оо(1) = Омакс(т) - 0,5 Омакс (т), (4)15Сигнал Оф) поступает на второй вход второго порогового устройства 4, которое осуществляет сравнение его с заданной величиной Оьр,. Выходы пороговых устройств 3 и 4 подключены к схеме и, 20 осуществляющей логическую операцию в соответствии с алгоритмом (1) и (2).В результате процесс шлифования детали 2 осуществляется до тех пор, пока погрешность формы ф) детали уменьшается 25 до заданного значения ддоп. Процесс шлифования может прекратиться и в том случае, если погрешность формы не уменьшилась до заданной величины, а среднее значение высоты кромки диска ф) стало меньше до пустимого значения одоп.Экспериментальная проверка проведена на торцешлифовальном станке "Джустина", осуществляющим шлифование передних тормозных дисков, на основе электронной управляющей системы модели ЭП 4 К 926, Испытания показали, что коррекция программы управления поперечной подачи на основе измерения величины биения детали, определяемой предлагаемым устройством, осуществляется с абсолютной погрешностью 1,5.2 мкм, что в несколько раз меньше, чем в устройстве - прототипе. За счет повышения точности устройства стало возможным увеличить высоту кромки обрабатываемого ушка переднего тормоза в среднем на 100 мкм, что, в свою очередь, позволяет получить значительную экономию материалов и труда.Формула изобретения Система управления шлифовальным станком, содержащая датчик припуска, два пороговых устройства, первые входы которых соединены с соответствующим задатчиком уровня, механизм управления поперечной подачей, подключенный к шлифовальному суппорту, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности, в нее введены два запоминающих, два вычитающих устройства и схема И, причем датчик припуска соединен с входом первого запоминающего устройства и с вторым входом первого вычитающего устройства, выход первого запоминающего устройства соединен с первыми входами первого и второго вычитающих устройств, выход первого вычитающего устройства подключен к входу второго запоминающего устройства, выход которого соединен с вторыми входами первого порогового устройства и второго вычитающего устройства, выход которого подключен к второму входу второго порогового устройства, а выходы первого и второго пороговых устройств через схему И подключены к входу механизма управления поперечной подачей,1764972 Фи актор Т,Пилипе Заказ 3343 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5 Од фи гта Составитель АРешетовТехред М.Моргентал Корректор Е,Папп оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заявка
4890458, 13.12.1990
ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ, ВОЛЖСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
РЕШЕТОВ АНАТОЛИЙ ГРИГОРЬЕВИЧ, ДЕМЬЯНЕНКО ВАЛЕРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, БУКАЕВ ПЕТР НИКОЛАЕВИЧ, ШЕЛЕМЕТЬЕВ ВЛАДИМИР ДМИТРИЕВИЧ, КАЗАНКОВ ЮРИЙ ФЕДОРОВИЧ
МПК / Метки
Код ссылки
Система управления шлифовальным станком
Похожие патенты
Для статического анализа случайных процессов, Целью изобретения является повышение точности измерения, а также упрощение устройства за счет введения элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, коммутатора и реверсивного счетчика. Работа устройства основывается на оценке результатов сравнения входного сигнала с двумя равномерно распределенными выходными сигналами геаторов пилообразных напряжений,.ОрловКорректор М.Пож дактор Э,Слиг аказ 7905/4 9 Тираж 673 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш одписнСР комитета ССи открытийкая наб., д. зводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектна сравнения является входом устройства, первый н второй входы элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выходами первого и...
20, линии 21 - 30 связи.868742 Блок 16 задания адреса канала ввода-выво.да (фиг, 2) содержит формирователь 31 адреса канала ввода. вывода, схему. 32 сравненияадреса канала ввода-вывода, узел 33 контроляадреса канала ввода-вывода, коммутатор 34 вы.дачи адреса канала ввода-вывода и узел 35 уп.равления блока.Каждый блок выбора канала ввода-вывода(фиг. 3) включает формирователь 36 адресавнешнего устройства, схемы 37 и 38 сравнения,узел 39 контроля адреса, первый узел 40 согласования, регистры 41 - 43, узел 44 коммутации адреса канала ввода-вывода в первый регистр, узел 45 коммутации адреса канала ввода.вывода во второй регистр, дешифратор 46адреса канала ввода-вывода, узел 47 анализасостояния внешнего устройства, шифратор 48адреса канала...
Системами ЧПУ оснащают плоскошлифовальные, кругло- и бесцентрово-шлифовальные и другие станки. При создании шлифовальных станков с ЧПУ возникают технические трудности, которые объясняются следующими причинами. Процесс шлифования характеризуется, с одной стороны, необходимостью получения высокой точности и качества поверхности при минимальном рассеянии размеров, с другой стороны, - особенностью, заключающейся в быстрой потере размерной точности шлифовального круга вследствие его интенсивного изнашивания в процессе работы. В этом случае в станке необходимы механизмы автоматической компенсации изнашивания шлифовального круга.
ЧПУ должно компенсировать деформации системы СИД, температурные погрешности, различия припусков на заготовках, погрешности станка при перемещении по координатам и т.д. Измерительные системы должны иметь высокую разрешающую способность, обеспечивающую жесткие допуски на точность позиционирования. Например, в круглошлифовальных станках такие приборы обеспечивают непрерывное измерение диаметра заготовки в процессе обработки с относительной погрешностью не более 2х10 -5 мм. Контроль продольных перемещений стола осуществляется с погрешностью не более 0,1 мм.
Для шлифовальных станков используют системы типа CNC с управлением по трем-четырем координатам, но в станках, работающих несколькими кругами, возможно управление по пятишести и даже по восьми координатам. Взаимосвязь между оператором и системой ЧПУ (CNC) шлифовального станка в большинстве случаев осуществляется в диалоговом режиме с помощью дисплея. В системе управления применяются встроенные диагностические системы, повышающие надежность станков.
Наиболее распространены круглошлифовальные станки с ЧПУ, дающие максимальный эффект при обработке с одной установки многоступенчатых деталей типа шпинделей, валов электродвигателей, редукторов, турбин и т.д. Производительность повышается в основном в результате снижения вспомогательного времени на установку заготовки и съем готовой детали, на переустановку для обработки следующей шейки вала, на измерение и т.д. При обработке многоступенчатых валов на круглошлифовальном станке с ЧПУ достигается экономия времени в 1,5 - 2 раза по сравнению с ручным управлением.
Бесцентровые круглошлифовальные станки эффективно применяют при обработке деталей малого и большого диаметров без ограничения длины, либо тонкостенных деталей, а также деталей, имеющих сложные наружные профили (поршень, кулак и т.д.). В условиях массового производства эти станки характеризуются высокой производительностью и точностью обработки. В мелкосерийном и индивидуальном производстве применение таких станков ограничено из-за трудоемкости переналадки. Расширение областей применения бесцентровых круглошлифовальных станков сдерживают два фактора: большие затраты времени на правку кругов и сложность наладки станка, что требует значительных затрат времени и высокой квалификации персонала. Это объясняется тем, что в конструкции этих станков существуют шлифовальный и ведущий круги; устройства правки, обеспечивающие придание соответствующей формы поверхностям шлифовального и ведущего кругов; возможность установки положения опорного ножа; механизмы компенсационных подач шлифовального круга на обрабатываемую деталь и на правку, а также ведущего круга на деталь и на правку; установка положения загрузочного и разгрузочного устройств.
Применение СЧПУ позволило управлять многокоординатным функционированием бесцентровых круглошлифовальных станков. В системе управления станком используют программные модули, которые рассчитывают траектории инструмента (круга, алмаза), его коррекцию и взаимодействие с человеком. Для обработки деталей с различными геометрическими формами (конус, шар и др.) создается программное обеспечение: диспетчер режимов, интерполятор и модуль управления приводами.
При обработке и правке число сочетаемых управляемых координат может доходить до 19, в том числе по две-три координаты отдельно для правки шлифовального и ведущего кругов.
В условиях серийного производства применение СЧПУ обеспечивает гибкое построение цикла шлифования и правки, что позволяет быстро переналаживать станки на обработку других изделий.
Наличие многокоординатной системы ЧПУ обеспечивает большую универсальность станка, малые величины подачи кругов, что позволяет эффективно управлять процессами шлифования и правки.
СЧПУ бесцентровых круглошлифовальных станков строится по агрегатному принципу (например, на станках японских фирм). На станке возможна установка любого из четырех вариантов управления станком от СЧПУ:
- одна управляемая координата - поперечная подача шлифовального круга;
- две управляемые координаты - поперечная подача шлифовального круга и правящего алмаза в целях их синхронизации;
- три управляемые координаты - поперечная подача шлифовального круга, а также поперечная и продольная подачи алмаза при его правке;
- пять управляемых координат - поперечная подача шлифовального круга, а также поперечная и продольная подачи алмазов при правке шлифовального и ведущего кругов.
Использование СЧПУ для управления бесцентровыми круглошлифовальными станками позволяет существенно упростить конструкции ряда механических узлов: устройств правки (в результате отказа от копирных линеек, механизмов подачи алмазов и т.д.), приводов продольного перемещения устройств правки, механизмов тонкой подачи шлифовального и ведущего кругов, контрольных и контрольно-подналадочных устройств и др.
Контрольные вопросы
- Каковы технические трудности создания шлифовальных станков с ЧПУ?
- Какими системами ЧПУ оснащают шлифовальные станки?
Loading...