Устройство управления токарным станком

Устройство управления токарным станком

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А.Е.Алехин, С.П.Величко и Ю.И.Потехин

Научно-исследовательский институт авт и электромеханики при Томском институ тизированных систем управления и радиоэлектроники (74) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТОКАРНЫМ СТАНКОМ

Изобретение относится к обработ ке металлов со снятием стружки, в частности к автоматическим или Ilo луавтоматическим гокарным станкам, на которых производигся, например, нарезание резьбы на обрабатываемых деталях.

Известно устройство управления токарным станком, содержащее нереверсивный электропривод главного движения,состоящий из электродвигателя постоянного тока, связанного с обмоткой возбуждения, и подключенный к датчику скорости и редуктору, который подсоединен к обрабатываемой детали, реверсивные электроприводы подач по координатам С и, состоящие из высокомоментных электродвигателей постоянного тока, соединенных с соответствующими датчиками скоростей и с механизмом перемещения суппорта станка с инструментом,схему управления электроприводами станка, связанную с источником питания, с электродвигателями постоянного тока и с их датчиками скоростей, а также с блоком быстрого отвода инструмента. Данное устройство обеспечивает высокую точность электрической синS хронизации скоростей электроприводов токарного станка, что очень важно при нарезании резьбы на обрабатываемой детали (lj.

Однако в аварийных режимах, например, при исчезновении напряжения в источнике питания (в сети), при нарезании резьбы на обрабатываемой детали быстрый отвод инструмента, t5 оснащенного твердосплавными или синтетическими твердыми материалами, приводит к хрупкому разрушению режущей кромки, а отколовшиеся части режущего инструмента утапливаются в тело детали. Это обстоятельство приводит не только к порче инструмента, но и детали.

Недостатком известного устрой" ства управления токарным станком

3 93137 является также возможность получения брака и поломки инструмента при аварийном исчезновении напряжения в источнике питания.

Цель изобретения — ликвидация

5 брака деталей и защита инструмента при аварийном отключении источника

-питания (в сети).

Поставленная цель достигается тем, что устройство управления то- te карным станком снабжено автономным источником питания, автономным электI рическим валом, состоящим из нереверсивной группы контактов, схемой управления нереверсивной группой 15 контактов и элементами памяти, причем нереверсивная группа контактов подключена к автономному;источнику питания, к обмотке возбуждения элект родвигателя главного движения, к схеме управления нереверсивной группой контактов, связанной с источником питания и к схемам управления электроприводами подач, соединенных с соответствующими элементами памяти, с датчиками скоростей, с электродвигателем главного движения и реверсивными группами контактов, подсоединенных к соответствующим высокомоментным электродвигателям подач, а элементы памяти подключены к соответствующим датчикам скоростей электроприводов подач.

На чертеже изображена схема устройства управления токарным станком.

Устройство содержит нереверсивный электропривод 1 главного движения, состоящий из электродвигателя 2 постоянного тока, связанного с обмоткой

3 возбуждения, и подключенный к датчику 4 скорости и редуктору 5, который « подсоединен к обрабатываемой детали

6, реверсивные электроприводы 7 и 8 подач по координатам Х и $, состоящее из высокомоментных электродвигателей 9 и 10 постоянного тока, соедиенных с соответствующими датчиками 11 и 12 .скоростей и с механизмом перемещения суппорта станка 13 с .инструментом 14, схему 15 управления электроприводами станка, связанную с йсточником 16 питания, с электроприводами 1,7 и 8 постоянного тока и с их датчиками 4,11 и 12 скоростей, нереверсивная группа контактов 17, подключенная к автономному источнику 55

18 питания,,к обмотке 3 возбуждения

I электродвигателя 2 главного движения, к схеме 19 управления нереверсивной группой контактов 17, связанной с источником 16 питания, и схемам

20 и 21 управления электроприводами 7 и 8 подач, соединенный с соответствующими элементами памяти 22 и 23, с датчиками 4, 11 и 12 скоростей, с электродвигателем 2 главного движения и с реверсивными группами контактов 24 и 25, подсоединенных к соответствующим высокомоментным электродвигателям 9 и 10 подач, причем элементы памяти 22 и 23 подключены к соответствующим датчикам 11 и !2 скоростей электроприводов 7 и 8 подач.

Устройство работает следующим образом.

Устройство управления токарным станком имеет два режима. работы.

Первый режим характеризует нормальную работу устройства управления токарным станком, когда питание станка осуществляется от источника питания переменного тока. Второй режим характеризует работу устройства управления токарным станком в автономном режиме, когда обмотка возбуждения двигателя главного движения и маломощные цепи схемы управления получают питание от автономного источника питания, а приводы подач — от якорной цепи двигателя главного движения, работающего в генераторном режиме.

При подаче на схему 15 управления электроприводами (в качестВе схемы управления может быть использовано числовое программное устройство) сиг. нала о начале нарезания резьбы на обрабатываемой детали {в первом режиме работы), электроприводы 7 и

8 подач переходят в режим работы синхронного электрического вала, II т.е. на определенный угол поворота детали 6 каждый электропривод подачи обеспечивает определенную величину перемещения резца (например, при конусной форме детали) по каждой из координат. После первого прохода резца 14 схемой 15 управления электроприводами осуществляется отвод резца 14 в исходное состояние и начинается второй цикл обработки детали и т.д.

В момент исчезновения напряжения в источнике питания (второй режим

° работы) схема 19 управления выдает сигнал на нереверсивную группу контактов 17, которая подключает об931378

55 мотку 3 возбуждения двигателя 2 главного движения к автономному источнику 18 питания. Кроме того, нереверсивная группа контактов 17 подключает автономный источник 18 питания к схемам управления электроприводами 7 и 8 подач по координатам Х и, а также выдает сигналы на подключение их через реверсивные группы контактов 24 и 25 к двигателям 9 и 10 подач. Силовые цепи схем

20 и 21 управления электроприводов

7 и 8 подач подключаются к.якорной цепи двигателя 2 главного движения, осуществляющего питание приводов

7 и Ы подач в автономном режиме.

Схемы ?О и 21 управления электроприводами 7 и 8 подач производят анализ скоростей электроприводов подач при нормальном их режиме работы, т.е. перед отключением источника питания скорость электроприводов запоминается элементами памяти на основе информации о скоростях приводов подач, снимаемой с элементов памяти 22 и 23. После проведения анализа скоростей схемы 20 и 21 управления выдают сигналы на реверсивные группы контактов 24 и 25, которые, в свою очередь, подключают электродвигатели. 9 и 10 подач на требуемую полярность напряжения. Электроприводы 7 и 8 подач начинают работу после подключения их реверсивными группами контактов 24 и 25 к схемам 21 и

22 управления, но при этом (фиг. 1) электропривод 7 по координате К про должает свое движение со скоростью, засинхронизированной со скоростью электропривода 1 главного движения (в первый момент равной скорости перед отключением источника питания ), а электропривод 8 по координате осуществляет постепенный отвод инструмента 14 из тела детали 6. Входной координатой для электроприводов

7 и 8 служит скорость вращения элект. ропривода 1 главного движения, а сигналами обратной связи являются сигналы, снимаемые с датчиков 11 и !

2 скоростей электроприводов 7 и 8 подач. Постепенный отвод резца 14 из тела детали 6 с сохранением скорости его. перемещения по координате X обеспечивает сохранение резьбы, нарезаемой на детали 6, и исключает поломку инструмента 14. Кроме .того, разряд кинетической энергии, запасенной в маховых массах многотонной детали и кинематики станка, obecneчивает динамическое торможение электропривода главного движения, что существенно снижает время остановки

5 детали и при появлении вновь напряжения в питающей сети дает возможность быстро включать системы управления токарным станком в нормальный режим работы. В предлагаемом устрой10 стве управления токарным станком автономный источник энергии может быть заменен на накопитель энергии от источника переменного .тока (например, может быть использована

15 конденсаторная батарея подключения через зарядное устройство. к источнику питания переменного тока).

При серийном производстве крупногабаритных деталей, например, на

20 карусельных станках, на которых осуществляется нарезание резьбы на обрабатываемых деталях на десяти станках может быть сэкономлено при аварийном исчезновении напряжения в питающей сети более 1 млн.руб.

Формула изобретения

Устройство управления токарным станком, содержащее неревероивный электропривод главного движения, состоящий из электродвигателя постоянного тока, связанного с обмоткой возбуждения, и подключенный к датчику скорости и редуктору, реверсивные электроприводы подач, состоящие из высокомоментных электродвигателей

I постоянного тока, соединенных с соот40 ветствующими датчиками скоростей и с механизмом перемещения суппорта станка с инструментом, схему управления электроприводами станка с реверсивны ми группами контактов, связанную с источником питания, с электродвигателями постоянного тока и с их датчиками скоростей, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью ликвидации брака и защиты инструмента при аварийном отключении источника пита" ния, оно снабжено автономным источником питания, автономным электрическим валом, содержащим нереверсивную группу контактов, схемой управления нереверсивнои группои контактов и элементами памяти, причем нереверсив" ная группа контактов подключена к автономному источнику питания, к обмотке возбуждения электродвигате931378

Составитель В. Влодавский

РедактоР Н. БезРоднаЯ ТехРед g Тепер КоРРектоР Л. Бокшан

Заказ 3610/13 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

I по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ля главного движения, к схеме управления нереверсивной группой контактов, связанной с источником питания и к схемам управления электроприводами подач, соединенных с1 соответствующими 5 элементами памяти, с датчиками скоростей, с электродвигателем главного . движения и с реверсивными группами контактов, подсоединенных к соответствующим высокомоментным электродви- 0 гателям подач, а элементы памяти подключены к.соответствующим датчикам скоростей электроприводов подач.

Источники инФбрмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Харизоменов И.B. Электрооборудование и электроавтоматика металлорежущих станков. М,, "Машиностроение", 1975, с. 59, 217-218,