2.6.4 Специальное электрооборудование шлифовальных станков

На плоскошлифовальных станках для быстрого и надёжного закрепления обрабатываемых деталей из стали и чугуна нашли широкое применение электромагнитные плиты и вращающиеся электромагнитные столы. Удержание деталей на таких плитах и столах в процессе обработки производится силами магнитного поля, создаваемого чаще всего с помощью электромагнитов. Удельное тяговое усилие у современных электромагнитных плит составляет обычно 20 - 130 Н/см2.

Для контроля размеров деталей при шлифовании широко используются специальные механические и электромеханические устройства .

2.6.5 Электропривод и схема управления круглошлифовального станка

В средних и крупных круглошлифовальных станках система электрического управления сочетается с гидравлической. Примером может служить круглошлифовальный станок модели ЗА161. 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 рис. 2.13 приведена схема управления электроприводами станка. Привод шлифовального круга осуществляется от асинхронного короткозамкнутого двигателя M1 мощностью 7 кВт при 98 рад/с. Путем смены шкивов клиноременной передачи можно получить два значения угловой скорости круга 111 и 127 рад/с. Поперечная подача шлифовальной бабки осуществляется как вручную (при наладочных работах), так и при помощи гидравлического устройства, управляемого с помощью электромагнитов (при автоматической работе).

Для вращения изделия применен комплектный электропривод ПМУ-5М с двигателем постоянного тока параллельного возбуждения M4 типа ПБС-22 мощностью 0,85 кВт, угловая скорость которого плавно регулируется в пределах от 35 до 250 рад/с изменением напряжения, подводимого к якорю от силового магнитного усилителя АМ.

Ток в обмотке ω_у1 обусловлен разностью задающего напряжения U₃, снимаемого с потенциометра R3 и напряжения обратной связи U_о,_с снимаемого с якоря двигателя. По обмотке ω_у2 проходит ток I_у2, пропорциональный току якоря двигателя I_я, поскольку вторичный ток трансформатора тока ТA пропорционален рабочему току усилителя, равному I_р= 0,815I_я. Магнитодвижущая сила обмотки ω_у2 направлена согласно с МДС обмотки ω_у1, следовательно, обмотка ω_у2 осуществляет положительную обратную связь по току якоря двигателя. Ток I_у2 можно изменять резистором R2. Угловая скорость двигателя регулируется изменением U_з путём перемещения рукоятки потенциометра R3, которая связана также с движком резистора R2.

Стол станка получает возвратно-поступательное движение (продольную подачу) от гидропривода со скоростью от 100 до 600 мм/мин. Реверсирование стола производится в конце каждого хода переключением золотника гидроцилиндра при помощи упоров, привернутых к столу. На задней бабке стола установлен прибор для правки шлифовального круга алмазом. Насос гидросистемы станка приводится в движение двигателем М2 мощностью 1,7 кВт при 93 рад/с; насос охлаждающей жидкости вращается двигателем М3 мощностью 0,125 кВт при 280 рад/с.

Р ис. 2.13 Электрическая схема круглошлифовального станка модели 3А161.

Перед пуском станка включается линейный выключатель QS. При этом получают

напряжение трансформаторы ТС1 и ТС2 и срабатывает реле К4, контролирующее наличие тока в обмотке возбуждения двигателя изделия L. Нажатием кнопки SB1 включают контактор КМ, и получает питание двигатель М2. Когда давление масла в гидросистеме достигнет необходимого уровня, замыкается контакт реле давления SP, после чего кнопкой SB3 включают контактор KM1, который главными контактами подает питание на двигатель круга M1.

Схема управления позволяет осуществить наладочный и автоматический режимы работы станка. В наладочном режиме выключатели SA1, SA2 и SA3 устанавливаются в положение «Ручн. упр». Включение двигателя изделия M4 производят нажатием кнопки SB5. При этом включается контактор КM3, якорь двигателя присоединяется к усилителю AМ, и двигатель быстро разгоняется. Замыкается контакт реле контроля скорости BR. Для отключения двигателя M4 нажимают кнопку SB4, при этом контактор КM3 теряет питание и включается контактор торможения КM4. Происходит процесc динамического торможения двигателя M4. При скорости, близкой к нулю, реле BR отключает контактор КM4.

Работа станка в автоматическом режиме происходит в такой последовательности: 1) быстрый подвод гидроприводом шлифовальной бабки к изделию, включение двигателей M4 и M3; 2) шлифование на черновой подаче, затем переход на чистовую подачу с работой «до упора»; 3) автоматический отвод шлифовальной бабки и выключение двигателей М₄ и М₃.

Для выполнения данного режима переключатели SA2, SA1 и SA3 устанавливаются в положение «Авт. Раб.», а переключатель SA4 - в положение «Раб до упора». Главную рукоятку управления станком наклоняют на себя, происходит быстрый подвод шлифовальной бабки до тех пор, пока кулачок механизма врезания круга не нажмет на микропереключатель SQ1, который подключает контакторы KM2 и КM3. Получают питание и начинают вращаться двигатели M4 и M3, а также включается гидропривод перемещения стола. Происходит обработка детали. По окончании процесса чернового шлифования кулачок механизма врезания круга нажимает на микропереключатель SQ2, включается реле K2 и получает питание электромагнит доводочной (чистовой) подачи YA2, воздействующий на золотник гидропривода подачи шлифовальной бабки. Скорость поступательного движения бабки уменьшается. По достижении заданного размера нажимное устройство шлифовальной бабки через рычаг 2 нажимает на микропереключатель SQ3 (см. «узел а» на рис. 2.13), получает питание реле K3 и своим контактом замыкает цепь электромагнита отвода YA1, который переключает гидропривод шлифовальной бабки на быстрый отвод. При возвращении бабки в исходное положение размыкается контакт SQ1, теряют питание контакторы КM2 и КM3, отключая своими главными контактами двигатели изделия и насоса охлаждения.

Защита электрооборудования от к. з. осуществляется предохранителями FU1 – FU5; защита двигателей М1, М2 и М4 от длительных перегрузок - тепловыми реле КК1, КК2 и КК3.

На станке возможно применение прибора активного контроля типа AК-3. В этом случае переключатель SА4 устанавливается в положение «Работа со скобой» и управление циклом шлифования осуществляется в зависимости от действительных размеров деталей. Прибор АК-3 подключается к точкам cхемы АК, и так же как и при работе «до упора» дает две команды - на переключение шлифовальной бабки на чистовую подачу и на быстрый отвод.

Часто цикл работы круглошлифовальных станков включает в себя так называемое «выхаживание», т.е. шлифование с выключенной подачей. Продолжительность выхаживания контролируется реле времени. В схеме управления в этом случае после замыкания контакта К3 включается реле времени КТ, контакт которого вводится в цепь электромагнита YA1 вместо контакта реле К3 (указанные цепи обозначены на рис. 2.13 пунктирными линиями).