1.2 Особливості приводу швидкостей вертикального консольно ¬ фрезерного верстата

Для вибору типу проектованого приводу, розглянемо структурну схему вертикально-фрезерного верстата з ЧПУ (мал. 1.4).

У порівнянні з головними приводами універсальних верстатів приводи шпинделів верстатів з ЧПУ володіють декілька більш високою потужністю, що можна пояснити прагненням забезпечити більше знімання металу в одиницю часу і відповідно скоротити машинний час обробки деталі. Діапазон швидкостей обертання головних приводів верстатів, як правило, відповідає діапазону швидкостей приводів аналогічних універсальних верстатів, а його вибір проводиться відомими методами. Регулювання швидкості шпинделя здійснюється звичайно безступенчато, проте досить широко застосовується і ступінчасте регулювання. В останньому випадку коефіцієнт ряду швидкостей не перевищує величини 1,41.

.

Мал. 1.4 - Структурна схема вертикального консольно-фрезерного верстату з ЧПК

Основною відмінною рисою головних приводів фрезерних верстатів є можливість дистанційного зміни швидкості, що обумовлено необхідністю управління приводом від системи ЧПУ [1].

За принципом дії двигуна головного приводу фрезерні верстати можна розділити на два основних типи приводу: 1) з асинхронним електродвигуном; 2) з електродвигуном постійного струму.

Приводи з асинхронним електродвигуном застосовується в тих випадках, коли вага і габарити приводних елементів обмежені. Такі умови виникають при роботі на верстатах малих розмірів, а також тоді, коли привід необхідно розташувати безпосередньо на рухомому робочому органі, наприклад на шпиндельної голівці. Володіючи порівняно малими габаритами і вагою, приводи такого типу можуть передати досить високу потужність, яка залишається постійною у всьому діапазоні регулювання.

На мал. 1.5 представлена ​​кінематична схема вертикального консольно-фрезерного верстата.

Мал. 1.5 – Кінематична схема універсального вертикального фрезерного верстату

Привід переміщення столу здійснюється від асинхронного двигуна змінного струму, пов'язаного з гвинтами подач через коробку передач. Відмінною рисою проектованого приводу верстата з ЧПУ є те що обертання кожного з гвинтів здійснюється від окремого двигуна постійного струму. При цьому переміщення здійснюється від високомоментного двигуна постійного струму, пов'язаного (без редуктора) з гвинтом спеціальної муфтою, що забезпечує можливість установки двигуна з деяким відхиленням від співвісності і беззазорному з'єднання з гвинтом з високою жорсткістю на кручення.

1.3 Особливості проектування приводу з чпу

Як вказувалося вище, існує два типи приводів фрезерних верстатів. Широке застосування отримав привід від двигуна постійного струму, діапазон регулювання якого дорівнює 100 і більше. Електричне регулювання у всьому діапазоні недоцільно, тому що при цьому збільшуються розміри електричних машин і втрати в них. Тоді застосовують електричне безступінчасте регулювання (мал. 1.6) в суміжності з ступінчатим.

Мал. 1.6 - Типовий електромеханічний привід

Коробка передач може містити переборну групу на дві-три швидкості і служить для пониження частот обертання в області малих величин, при яких двигун працював би нестійкий. Методика розрахунку електромеханічного приводу головного руху наведена в роботах [2,3].