2.4 Электрооборудование сверлильных и расточных станков.
2.4.1. Назначение и устройство сверлильных и расточных станков
Сверлильные станки служат для получения сквозных и глухих отверстий в деталях с помощью сверл, для развертывания и чистовой обработки отверстий, предварительно полученных литьем или штамповкой, и для выполнения других операций. В сверлильных станках главное движение и движение подачи сообщаются инструменту. К станкам общего назначения относятся вертикально - сверлильные и радиально - сверлильные станки.
На рис. 2.5 показан общий вид радиально-сверлильного станка. Станок состоит из фундаментной плиты с установленной на ней неподвижной колонной, на которую надета пустотелая гильза 4. Гильза может повертываться вокруг колонны на 360°. На гильзу надет горизонтальный рукав (траверса) 11, который можно поднимать и опускать вдоль колонны с помощью вертикального винта механизма перемещения 7. Закрепление гильзы с рукавом на колонне (зажим колонны) производится разрезным кольцом, которое стягивается посредством дифференциального винта, вращаемого вручную или отдельным электродвигателем. По горизонтальным направляющим рукава может перемещаться в радиальном направлении шпиндельная бабка (сверлильная головка) 10.
Рис 2.5 Общий вид радиально-сверлильного станка
Обрабатываемая деталь устанавливается на столе 14. От главного электродвигателя 9 сообщается вращение шпинделю 12 и производится подача инструмента (сверла).
В электромашиностроении на сверлильных станках производят сверление отверстий в торцах станин электрических машин, в подшипниковых щитах, лапах и др.
Расточные станки применяются главным образом для обработки крупных деталей различными инструментами, при этом можно выполнять разнообразные работы: растачивание цилиндрических и конических поверхностей резцами на борштанге, сверление отверстий свёрлами; цилиндрическое и торцевое фрезерование; нарезание наружной и внутренней резьбы; обтачивание цилиндрических поверхностей и торцов. Особенностью расточных станков является возможность с одной установки детали обрабатывать в ней различные отверстия со взаимно параллельными и перпендикулярными осями.
2.4.2 Особенности и типы электроприводов сверлильных и расточных станков.
К электроприводам сверлильных станков предъявляются следующие требования:
1) если на станке производится нарезание резьбы, то привод шпинделя должен быть реверсивным; 2) схема управления должна ограничивать перемещение траверсы;
3) должна быть предусмотрена блокировка, не допускающая включения двигателя перемещения траверсы, когда она зажата; 4) не допускается работа станка с незажатой колонной.
Диапазон регулирования скорости главного движения составляет (2-10) : 1 для вертикально-сверлильных, (20 -70) : 1 для радиально-сверлильных (100 -120) :1
для расточных станков при приблизительно постоянной мощности во всем диапазоне.
Главный привод сверлильных станков осуществляется от асинхронных короткозамкнутых двигателей. Регулирование частоты вращения шпинделя производится переключением шестерен коробки скоростей. Для уменьшения числа промежуточных передач в отдельных случаях можно применять многоскоростные асинхронные двигатели. Для привода перемещения рукава (траверсы) и зажима колонны применяют отдельные асинхронные электродвигатели.
Требования к главному приводу расточных и координатно-расточных станков совпадают в основном с рассмотренными ранее для станков токарной группы, но следует учитывать особенности расточных станков:1) при обработке деталей происходит- выдвижение расточного шпинделя, изменяется жесткость системы станок- инструмент - деталь, что делает целесообразным изменение на ходу станка скорости резания и подачи; 2) для получения высокого качества обрабатываемой поверхности желательно иметь бесступенчатое изменение частоты вращения шпинделя; 3) необходим большой диапазон регулирования частоты вращения шпинделя, достигающий в современных станках до 250:1 и более.
В расточных станках общего назначения с диаметром расточного шпинделя до 150—175 мм применяется главный привод от одно- или многоскоростных асинхронных двигателей с многоступенчатой коробкой скоростей.
В тяжелых горизонтально-расточных станках применяется привод от двигателей постоянного тока с двух- или трехступенчатой коробкой скоростей. Для получения постоянного тока обычно используют полупроводниковые преобразователи. Угловая скорость двигателя регулируется при малых частотах вращения шпинделя (от 5 до 60 об/мин) изменением напряжения на якоре, дальнейшее повышение угловой скорости производится ослаблением потока возбуждения в диапазоне (3 - 6) : 1.
В координатно-расточных станках даже при небольшой мощности главного привода находят все большее применение приводы от двигателя постоянного тока с бесступенчатым регулированием скорости. В этом случае для питания двигателя используются системы ПМУ-Д, ЭМУ-Д, ТП-Д.
Привод подачи сверлильных станков обычно выполняется от главного двигателя, для чего коробка подач располагается на шпиндельной бабке. Общий диапазон регулирования скорости подачи для вертикально-сверлильных станков (2 - 24): I, для радиально-сверлильных (3 - 40) : 1.
К приводам подач расточных станков предъявляются более жесткие требования:
1) обеспечить диапазон регулирования скорости до (1500 - 2000) : 1, так как необходимо обеспечить рабочие подачи и быстрые установочные перемещения; 2) отклонение скорости подачи не должно превышать 10% начального значения при изменении момента от нуля до Мс.ном, привод должен обладать высоким быстродействием и обеспечивать точную остановку.
Для выполнения указанных требований и с целью упрощения кинематической цепи в универсальных и тяжелых расточных станках применяется привод подачи от двигателя постоянного тока по системе Г - Д (в более легких станках применяется система ПМУ-Д или ЭМУ-Д) или ТП-Д (для новых станков).