Электрооборудование фрезерных станков кратко

Обновлено: 14.05.2024

Круглые столы применяют, обычно, на плоскошлифовальных автоматах и полуавтоматах с непрерывной обработкой изделий, закрепленных на вращающемся электромагнитном столе.

Подача и снятие изделий производится непрерывно.

По конструкции такой стол состоит из неподвижной и подвижной частей.

Демагнитизаторы применяются для снятия остаточного магнетизма с деталей, сошедших с электромагнитных плит и столов.

Демагнитизатор состоит из магнитопровода (из листовой стали) с полюсными башмаками (из магнитно-мягкой стали) и катушки, включенной в сеть переменного тока частотой 50 Гц. Башмаки разделены немагнитными прокладками. Деталь кладется на полюсные башмаки, несколько раз перемещается взад и вперед и под действием переменного магнитного поля размагничивается.

Плиты с постоянными магнитами применяются в прецизионных (высокоточных) шлифовальных станках для закрепления деталей.

Они не требуют источника питания, имеют длительный срок службы, более надежны в эксплуатации, так как на них исключена возможность срыва деталей с поверхности плиты в случае прекращения электропитания.

Средняя сила тяги плит составляет от 60 до 70 Н/см 2 .

Для повышения производительности и получения высокой точности обработки современные шлифовальные станки всех типов оснащены устройствами активного контроля (АК).

Такие устройства предназначены для автоматического контроля размеров шлифуемых деталей в процессе их обработки и подачи соответствующих команд в схему управления станком.

По достижении требуемого размера детали станок автоматически отключается. Оператор не останавливает станок для проверки размеров изделия, а лишь снимает готовую деталь и устанавливает новую, пуская станок.

Особенностью этих станков является рабочий инструмент — фреза, имеющая множество режущих лезвий.

Главное движение — вращение фрезы, а подача — перемещение изделия вместе со столом, на котором оно закреплено.

Выделяются две группы фрезерных станков: общего назначения (например, горизонтальные, вертикальные и продольно-фрезерные) и специализированные (например, копировально-фрезерные, зубофрезерные).

Копировально-фрезерные применяются для обработки пространственно сложных плоскостей методом копирования по шаблонам.

В качестве примера можно назвать поверхности штампов, прессовых форм, рабочих колес гидротурбин и др.

На универсальных станках обработка таких поверхностей слишком сложна или вообще невозможна.

Разновидностью этих наиболее распространенных станков являются электрокопировальные, имеющие электрическое следящее управление.

В состав электрооборудования фрезерных станков входят привод главного движения, привод подачи, приводы вспомогательных движений, различные электрические аппараты управления, контроля и защиты, системы сигнализации и местное освещение станка.

Устройства активного контроля.

Электромагнитные столы.

Подача и снятие изделий производится непрерывно.

По конструкции такой стол состоит из неподвижной и подвижной частей.

Средняя сила тяги плит составляет от 60 до 70 Н/см 2 .

Особенностью этих станков является рабочий инструмент — фреза, имеющая множество режущих лезвий.

В качестве примера можно назвать поверхности штампов, прессовых форм, рабочих колес гидротурбин и др.

На универсальных станках обработка таких поверхностей слишком сложна или вообще невозможна.

Состав и краткая техническая характеристика. Требования к электрооборудованию фрезерных станков, их функциональные особенности и назначение. Расчет мощности и выбор электродвигателей. Выбор электрических аппаратов и элементов электрической схемы.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	12.12.2013
Размер файла	538,4 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

фрезерный электродвигатель станок

Современные металлорежущие станки обеспечивают исключительно высокую точность обработанных деталей. Ответственные поверхности наиболее важных деталей машин и приборов обрабатывают на станках с погрешностью в долях микрометров, а шероховатость поверхности при алмазном точении не превышает сотых долей микрометра. Требования к точности в машиностроении постоянно растут, и это, в свою очередь, ставит новые задачи перед прецизионным станкостроением.

Специалисты в области технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов находятся на одном из самых ответственных участков всего научно-технического прогресса. Задача заключается в том, чтобы в результате коренного совершенствования технологии обработки, создания новых металлорежущих станков с микропроцессорным управлением, станочных модулей для гибких производственных систем обеспечить техническое и организационное перевооружение всех отраслей машиностроения и на этой основе обеспечить существенное повышение производительности труда. Для успешного творческого труда инженеры-станкостроители должны быть фундаментально подготовлены в области математики, физики, вычислительной техники, иметь фундаментальные знания и навыки по общим инженерным дисциплинам и, наконец, хорошо знать свою будущую специальность. Необходимо ясно представлять общие важнейшие свойства и качества, определяющие технический уровень металлорежущих станков, с тем, чтобы создавать лучшие образцы и новые модели станков.

В настоящее время и в обозримом будущем потребуется создание новых моделей станков, станочных модулей, гибких производственных систем, поэтому будущие специалисты-станкостроители должны владеть основами конструирования станков и их важнейших узлов. Для успешного применения вычислительной техники при конструировании необходимо хорошо знать содержание процесса проектирования всех видов станочного оборудования, владеть методами его моделирования и оптимизации.

Современный станок органически соединил технологическую машину для размерной обработки с управляющей вычислительной машиной на основе микропроцессора. Поэтому специалист-станкостроитель должен хорошо понимать принципы числового программного управления станками, владеть навыками подготовки и контроля управляющих программ. Он должен знать устройство микропроцессорных средств управления, основные их характеристики и возможности применительно к станочному оборудованию.

1. Состав и краткая техническая характеристика

Фрезерные станки предназначены для обработки плоских и фасонных, в том числе и винтовых поверхностей, с помощью фрез - многолезвийных инструментов с режущими кромками, расположенными на поверхности тела вращения или на его торце. Фрезы могут быть самых различных конструкций, из которых наиболее распространенными являются: цилиндрические, дисковые, концевые, торцовые, фасонные. Главным движением во фрезерных станках является вращение фрезы, а движением подачи - относительное перемещение фрезы и заготовки. Согласно классификации фрезерные станки относятся к 6-й группе. В зависимости от расположения узлов станка (компоновки), различают консольные и безконсольные фрезерные станки. Основным конструктивным отличием консольно-фрезерных станков является наличие консоли, перемещающейся в вертикальном направлении по направляющим станины.

1.1 Классификация фрезерных станков

Рисунок - 1 Виды консольных фрезерных станков:

а) широкоуниверсальный; б) горизонтальный универсальный; в) вертикальный

Краткое описание основных узлов и частей установки:

1. Консоль (внутри коробка подач), (S_{вертикальная}).

2. Станина (внутри неё коробка скоростей).

5. Поворотная плита.

9. Шпиндельная головка.

10. Фрезерная головка.

11. Вертикальная шпиндельная головка.

На консольно-фрезерных станках обрабатывают детали малых и средних габаритов и веса. Из-за наличия зазоров между консолью и направляющей станины, станки имеют ограниченную жесткость. В зависимости от расположения шпинделя фрезерные станки подразделяются: а) горизонтальные;

в) универсальные (стол может поворачиваться в горизонтальной плоскости, что необходимо при фрезеровании спирали);

г) широкоуниверсальные (имеют поворотную шпиндельную головку, которая позволяет поворачивать шпиндель под различными углами к горизонтали).

Вертикально-фрезерные бесконсольные станки. Обладают повышенной жесткостью, служат для обработки крупных и тяжелых деталей. Заготовка получает два движения подачи - продольное и поперечное. Настройка по высоте осуществляется с помощью перемещения шпинделя.

Продольно-фрезерные станки. Существуют одно и двух стоечные. Имеют только одну продольную подачу стола. Обрабатываются корпусные детали. Имеют несколько фрезерных головок.

Фрезерные станки непрерывного действия. Применяют в серийном и массовом производстве. Бывают: карусельного типа - стол вращается вокруг вертикальной оси; барабанного типа - стол вращается вокруг горизонтальной оси. Установка и съем детали совмещаются с процессом резания.

Копировально-фрезерные станки. Служат для фрезерования сложных поверхностей (плоские кулачки, штампы).

Специальные фрезерные станки: резьбофрезерные; шлице-фрезерные; зубофрезерные.

2. Требования к электрооборудованию

2.1 Электроснабжение фрезерного станка

Фрезерные станки относятся к III категории электроснабжения. Органы управления и контроля расположены на боковой стенке электрошкафа. В электрошкафу расположены: вводной автоматический выключатель на боковой стенке, блоки вторичного электропитания, приборный блок, трансформаторы питания цепей управления, автоматические выключатели защиты и пускатели вспомогательных приводов, диодные мосты, аппараты защиты силовых цепей питания тиристорных преобразователей, тиристорные преобразователи, платы реле, помехозащитные устройства и т.п.

Питание всего комплекса электрооборудования производится от сети трехфазного переменного тока частотой 50+2Нz, напряжением 380+338В.

Цепи питания, реле противоаварийной защиты, цепи освещения электрошкафа и розетки - 220В включены от вводного автоматического выключателя Q1 через трансформатор Т1. Цепи всех источников питания защищены автоматическими выключателями.

2.2 Требования к электроприводу фрезерного станка

Диапазон регулирования скоростей шпинделя от 20 до 60: 1 при постоянной мощности двигателя ступенчатом регулировании.

Диапазон регулирования подачи до 30: 1.

Режим-работы продолжительной при постоянной работе.

2.3 Электрооборудование фрезерных станков

Фрезерные станки предназначены для обработки наружных и внутренних плоских и фасонных поверхностей, прорезки канавок, нарезки наружной и внутренней резьбы, зубчатых колес и т.п. Особенностью этих станков является рабочий инструмент - фреза, имеющая множество режущих лезвий. Главное движение - вращение фрезы, а подача - перемещение изделия вместе со столом, на котором оно закреплено. В процессе обработки каждое лезвие фрезы снимает стружку в течение доли оборота фрезы, а сечение стружки изменяется непрерывно от наименьшего до наибольшего. Выделяются две группы фрезерных станков: общего назначения (например, горизонтальные, вертикальные и продольно-фрезерные) и специализированные (например, копировально-фрезерные, зубофрезерные).

В зависимости от числа степеней свободы перемещений стола различают консольно-фрезерные (три движения - продольное, поперечное и вертикальное), бесконсольно-фрезерные (два движения - продольное и поперечное), продольно-фрезерные (одно движение - продольное) и карусельно-фрезерные (одно движение - круговая рабочая подача) станки. Все эти станки имеют одинаковый главный привод, обеспечивающий вращательное движение шпинделя, и различные приводы подачи.

Копировально-фрезерные применяются для обработки пространственно сложных плоскостей методом копирования по шаблонам. В качестве примера можно назвать поверхности штампов, прессовых форм, рабочих колес гидротурбин и др. На универсальных станках обработка таких поверхностей слишком сложна или вообще невозможна. Разновидностью этих наиболее распространенных станков являются электрокопировальные, имеющие электрическое следящее управление.

Устройство универсально-фрезерного станка модели 6Н81Г показано на рисунке 2. Станок предназначен для фрезерования различных деталей сравнительно небольших размеров.

Рисунок - 2. Устройство универсально-фрезерного станка модели 6Н81Г

В корпусе шпиндельной бабки находится двигатель шпинделя, коробка скоростей и шпиндель для фрезы. Шпиндельная бабка перемещается по направляющим траверсы вдоль своей оси, а траверса, в свою очередь, - по неподвижной стойке, имеющей вертикальные направляющие.

Таким образом, станок имеет три взаимно перпендикулярных движения: горизонтальное перемещение стола, вертикальное перемещение шпиндельной бабки вместе с траверсой, поперечное перемещение шпиндельной бабки вдоль своей оси. Объемная обработка производится горизонтальными или вертикальными строчками. Рабочий инструмент: пальцевые цилиндрические и конусные или торцевые фрезы.

2.4 Электропривод фрезерного станка

Привод главного движения фрезерного станка: асинхронный короткозамкнутый двигатель; асинхронный двигатель с переключением полюсов. Торможение: противовключением с помощью электромагнита. Общий диапазон регулирования (20-30).

Привод подачи: механический от цепи главного движения, асинхронный короткозамкнутый двигатель, двигатель с переключением полюсов (движение стола продольно-фрезерных станков), система Г-Д (движение стола и подача головок продольно-фрезерных станков), система Г-Д с ЭМУ (движение стола продольно-фрезерных станков); тристорный привод, регулируемый гидропривод. Общий диапазон регулирования 1: (5-60).

Вспомогательные приводы используют для: быстрого перемещения фрезерных головок, перемещения поперечины (у продольно-фрезерных станков); зажима поперечин; насоса охлаждения; насоса смазки, насоса гидросистемы.

У горизонтально-фрезерных станков фланцевые электродвигатели обычно устанавливают на задней стенке станины, а у вертикально-фрезерных - чаще всего вертикально на верху станины. Применение отдельного электродвигателя для привода подачи значительно упрощает конструкции фрезерных станков. Это допустимо, когда на станке не производят зуборезных работ. На фрезерных станках распространены цикловые системы программного управления. Их применяют для прямоугольного формообразования. Широко применяют числовые системы программного управления для обработки криволинейных контуров.

У продольно-фрезерных станков для привода каждого из шпинделей обычно применяют отдельные асинхронные короткозамкнутые двигатели и многоступенчатую коробку скоростей. Диапазоны регулирования скорости приводов шпинделей доходят до 20: 1. Цепи управления двигателями шпинделей, не участвующих в обработке детали, отключают переключателями управления. Останов работающего привода шпинделя производится только после полного прекращения подачи. Для этого в схеме устанавливают реле времени. Пуск двигателя подачи возможен только после включения двигателя шпинделя.

Привод стола тяжелых продольно-фрезерных станков должен обеспечить подачи от 50 до 1000 мм/мин. Кроме того, необходимо быстрое перемещение стола со скоростью 2-4 м/мин. и медленное перемещение при настройке станка со скоростью 5-6 мм/мин. Общий диапазон регулирования скорости привода стола доходит до 1: 600.

На тяжелых продольно-фрезерных станках распространен электропривод по системе Г-Д с ЭМУ. Электроприводы вертикальных и горизонтальных (боковых) бабок сходны с приводом стола, но имеют значительно меньшую мощность. Если не требуется одновременного перемещения бабок, то применяют общий преобразовательный агрегат для приводов всех бабок. Такое управление является более простым и связано с меньшими затратами средств. Осевое перемещение шпинделей производят тем же приводом подачи. Для этого соответственно переключают кинематическую цепь. У тяжелых продольно-фрезерных станков с подвижным порталом для его перемещения также применяют отдельный электродвигатель.

Для повышения плавности работы некоторых фрезерных станков применяют маховики. Их обычно насаживают на приводной вал фрезы. У зубофрезерных станков необходимое соответствие главного движения и движения подачи обеспечивается путем механической связи цепи подачи с цепью главного движения.

Электрооборудование металлообрабатывающих станков,
фрезерные станки,общие сведения

Фрезерные станки предназначены для обработки наружных и внутренних плоских и фасонных поверхностей, прорезки канавок, нарезки наружной и внутренней резьбы, зубчатых колес и т.п.
Особенностью этих станков является рабочий инструмент — фреза, имеющая множество режущих лезвий.
Главное движение — вращение фрезы, а подача — перемещение изделия вместе со столом, на котором оно закреплено.
В процессе обработки каждое лезвие фрезы снимает стружку в течение доли оборота фрезы, а сечение стружки изменяется непрерывно от наименьшего до наибольшего.
Выделяются две группы фрезерных станков: общего назначения (например, горизонтальные, вертикальные и продольно-фрезерные) и специализированные (например, копировально-фрезериые, зубофрезерные).
Вертикально-фрезерные применяются в основном для обработки плоскостей торцевыми фрезами или для фрезерования пазов, шпоночных канавок и т.п.
Представление о составе и расположении оборудования таких станков дает рис. 4.5-1.

Все оборудование крепится на станине (6), в верхней части которой установлена поворотная фрезерная головка (1).
На консоли (4) размещаются салазки (3) и рабочий стол (2), на котором крепится изделие.
Консоль может перемещаться вверх и вниз по направляющим станины (6), а салазки (3) способны перемещаться по горизонтальным направляющим консоли (4). В свою очередь, рабочий стол (2) перемещается по направляющим салазок (3).
Таким образом, станок имеет три взаимно перпендикулярных движения, которые осуществляются электродвигателем подач (7), встроенным в коробку подач (5).
В головке фрезерной (1) устанавливают фрезу (инструмент), движение (вращение) которой сообщается от электродвигателя (8) через коробку скоростей, расположенную внутри станины (1).
Горизонтально-фрезерные применяются для обработки плоскостей цилиндрическими фрезами, для прорезания канавок дисковыми фрезами, для обработки линейных плоскостей фасонными фрезами и т.п.
В отличие от вертикально-фрезерных, где шпиндель расположен вертикально, эти станки имеют горизонтальное расположение шпинделя.
Разновидностью станков являются продольно-фрезерные, на которых производится фрезерование любых плоских поверхностей изделий крупного размера.
Продольная подача сообщается столу с деталью, а вертикальная и поперечная — инструменту.
Копировалъно-фрезерные применяются для обработки пространственно сложных плоскостей методом копирования по шаблонам.
В качестве примера можно назвать поверхности штампов, прессовых форм, рабочих колес гидротурбин и др.
На универсальных станках обработка таких поверхностей слишком сложна или вообще невозможна.
Разновидностью этих наиболее распространенных станков являются электрокопировальные, имеющие электрическое следящее управление.
Представление о составе и расположении основного оборудования станка дает рис. 4.5-2.

На станине (1) установлены две вертикальные стойки: подвижная (3) и неподвижная (8). Подвижная стойка размещена на столе (2), который перемещается по направляющим станины.
Для закрепления шаблона и заготовки на передней плоскости предназначена крепежная плита (4).
На неподвижной стойке (8) находится траверса (9) со шпиндельной бабкой (10) и пультом (11).
В корпусе шпиндельной бабки (10) находится двигатель шпинделя, коробка скоростей и шпиндель (S) для фрезы.
Шпиндельная бабка (10) перемещается по направляющим траверсы (9) вдоль своей оси, а траверса, в свою очередь, — по неподвижной стойке (8), имеющей вертикальные направляющие. На кронштейне (7) шпиндельной бабки (10) установлена копировальная головка (6) с копировально-измерительным прибором.
Таким образом, станок имеет три взаимно перпендикулярных движения:
- горизонтальное перемещение стола (2),
- вертикальное перемещение шпиндельной бабки (10) вместе с траверсой (9),
- поперечное перемещение шпиндельной бабки (10) вдоль своей оси. Объемная обработка производится горизонтальными или вертикальными строчками.
Рабочий инструмент: пальцевые цилиндрические и конусные или торцевые фрезы.

Система копирования

Основным элементом копировальной системы является копировальный прибор, который жестко связан со шпиндельной бабкой.
В процессе копирования по поверхности модели (шаблона) движется копировальный палец, форма которого точно соответствует режущему инструменту.
Перемещения копировального пальца передаются инструменту через промежуточную систему управления. В связи с этим выделяют два вида копирования:
- с непосредственным механическим управлением,
- со следящим управлением.
Системы электрического копирования, получившие наиболее широкое распространение, разделяются на два типа:
• системы прерывистого релейного управления с контактным копиро-вально-измерительным прибором, который управляет электромагнитными муфтами подач (например, для токарно-копировального станка),
• системы непрерывного управления с бесконтактной копировальной головкой (КГ) и бесступенчатым регулированием скорости подач.

Бесконтактная индуктивная КГ представлена на рис. 4.5-3, который дает представление об ее устройстве и принципе действия.

Собрать электрическую схему своими руками совсем несложно, если вы обладаете должным уровнем знаний по электротехнике, даже отличным знанием электротехники.

Как ы понимаете это дело не для новичков и тех, кто не понимает ничего в электрических схемах. Разберем этапы работы на примере фрезерного станка и узнаем что такое принципиальная электрическая схема фрезерного станка.

Что это такое принципиальная электрическая схема?

Принципиальная электрическая схема фрезерного станка представляют набор схем (чертежей), описывающих работу отдельных узлов агрегата. Таких, как питание цепей управления станка, подключение привода станка, управление кареткой станка, защиту, блокировки, сигнализацию и др.

Основные разновидности

К основным разновидностям относят:

Схемы питающей сети (источники питания и отходящие от них линии) и цепи распределительной сети (электроприемники, линии, их питающие).
Монтажные схемы, которые нужны для выполнения по ним электрических связей, т. е. соединений аппаратов между собой, аппаратов с наборными рейками и т. п.
Схемы внешних соединений, которые служат для соединений электрооборудования между собой проводами и кабелями.

Схема принципиальная электрическая консольно-фрезерного станка 6Р11

Принцип действия

Принцип действия основан на отображении работы каких-либо конечных приемников электрической энергии от работы или взаимодействия остальных компонентов, входящий в данную принципиальную электрическую схему фрезерного станка.

На нашем примере — это отработка магнитных пускателей в зависимости от положения рукояток управления, положения концевых выключателей, состояния тепловых реле и т. п.

Принципиальная электрическая схема управления ЭП вертикально-фрезерного станка

Можно ли ее собрать своими руками?

До самостоятельной сборки схемы своими руками прежде всего необходимо помнить, что предстоящая работа связана с электроэнергией, и соблюдение правил безопасности при ее производстве крайне важно!

Необходимые материалы и инструменты

Что нам понадобится:

сама принципиальная электрическая схема фрезерного станка;
набор составляющих элементов (магнитные пускатели, концевые выключатели, трансформаторы, кнопки управления, тумблеры, реле и т. п.;
набор электромонтажника, в который входят необходимые элементы (пассатижи, отвертки, маркеры, изолента и т. д.);
кабельная продукция (кабели, монтажные провода разных сечений);
тестер или мультиметр электрических сигналов.

Пошаговая сборка

Сборку желательно начинать с монтажа основных составляющих, тесть сначала смонтировать кабели к электроприводам, провода к магнитным пускателям. Затем постепенно переходить к вторичным цепям управления, цепям блокировки, сигнализации, защиты.

Концы кабелей и жил проводов необходимо оконцевать и промаркировать, согласно с принципиальной электрической схемой фрезерного станка. Это крайне важно, потому что сбережет выше время и силы при пусконаладочных работах. Да и о тех, кто будет эксплуатировать станок после вас, необходимо помнить.

Подключение и проверка исправности

После монтажа нужно убедиться, что все основные работы закончены и все посторонние предметы удалены из зоны действия станка.

После подачи питания на станок можно приступить к проверке его работоспособности. Проверить, управляется ли он от рукояток и кнопок управления, действует ли торможение электродвигателя шпинделя, управляется ли продольное перемещение стола и т. д.

Возможные ошибки и способы их исправления

двигатель гудит при пуске, но не вращается — отсутствие напряжения в одной из фаз электросети — проверить мультиметром, где произошел обрыв (плавкие вставки, автоматический выключатель, тепловое реле, соединительный кабель);
при вращении электродвигатель гудит и перегревается — межвитковое замыкание, короткое замыкание между фазами — заменить электродвигатель или отремонтировать обмотку;
срабатывает тепловая защита — перегрузка электродвигателя — снизить нагрузку до номинальной.

Более подробные неисправности относятся к пусконаладочным работам, их множество и это материал для статьи другого профиля.

Читайте также: