ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Выбор двигателя в приводе станков из "Конструирование металлорежущих станков " К двигателям в приводе станков предъявляют весьма разнообразные требования в зависимости от типа станка и вида привода главного движения, подачи или вспомогательных движений. Для привода главного движения большинства станков характерна передача большей части мощности, достаточно высокая жесткость механической характеристики двигателя, регулируемость частоты вращения в широком диапазоне, В приводе подач важным является регулируемость частоты вращения и возможность осуществления точного позиционирования. Последнее требование является особенно важным в приводе подач и вспомогательных перемещений станков с ЧПУ. Существенное влияние на выбор типа двигателя оказьшает вид движения последнего звена кинематической цепи. Например, для прямолинейного движения с большим диапазоном регулирования скорости гидравлический двигатель оказывается сопоставимым с электродвигателем. [c.63] Ниже рассмотрим некоторые типы двигателей, получившие наибольшее распространение в приводе металлорежущих станков, и их важнейшие отличительные свойства. [c.63] Асинхронные электродвигатели получили преимущественное распространение в станках в связи с низкой их стоимостью, высокой надежностью и жесткой механической характеристикой. В тех редких для привода станков случаях, когда желательна мягкая механическая характеристика (привод зажимных устройств), используют асинхронные двигатели с повышенным скольжением. [c.63] Регулирование частоты вращения изменением скольжения снижает жесткость механической характеристики, и в приводе станков его не применяют. [c.64] Многоскоростные асинхронные двигатели с регулированием частоты вращения путем изменения пар полюсов нашли применение преимущественно в приводе главного движения с отношением двух синхронных скоростей вращения 1 2 (500/1000, 750/1500 и 1500/3000 об/мин). Трехскоростные и четырехскоростные двигатели встречаются в приводах станков значительно реже. Асинхронные двигатели с регулируемой частотой пока используют лишь в быстроходном приводе небольшой мощности, но по мере совершенствования преобразователей частоты можно предполагать значительное расширение области применения двигателей этого типа в станках. [c.64] Двигатели постоянного- тока с различными системами регулирования скорости находят в станках все большее распространение и постепенно вытесняют многие другие виды двигателей. Современные двигатели постоянного тока с беспазовым ротором имеют малые габариты, допускают значительные перегрузки в переходных режимах, обеспечивают линейные и достаточно жесткие характеристики. В приводе подач и приводе вспомогательных перемещений весьма перспективными являются также двигатели с дисковым ротором и печатной обмоткой. [c.64] Диапазон регулирования частоты вращения двигателей при постоянной мощности того порядка, которая необходима в приводе главного движения большинства станков (5—10 кВт и более), обычно не перекрывает всего требуемого диапазона частот вращений шпинделя станка. Однако следует иметь в виду, что в постоянстве мощности двигателя во всем диапазоне нет необходимости. Суммарная мощность, расходуемая на резание и на потери холостого хода, растет с увеличением частоты вращения (рис. 44,а), что оправдывает применение в главном приводе комбинирован-, ного регулирования. При этом нижняя часть диапазона регулирования осуществляется при постоянном моменте, а верхняя часть диапазона регулирования — при постоянной мощности. Это тем более целесообразно еще и потому, что полезная мощность (рис. 44, б) в нижней части полностью не используется. Если учесть статистические данные об использовании полезной мощности в универсальных станках, то комбинированное управление получает дополнительные преимущества и оправдывает регулирование с постоянным моментом в еще большем диапазоне (рис. 44, в). [c.64] При комбинированном регулировании с применением современных схем управления (например, тиристорной) двигатели постоянного тока способны обеспечить бесступенчатое регулирование в достаточно широком диапазоне. [c.64] Шаговые электродвигатели допускают высокую частоту включения (до 16 кГц), способны обеспечить высокий крутящий момент (10 кгс-м и более) и большую точность поворота (при дискретности 1,5° ошибка поворота равна = =0,5°). Шаговые электродвигатели обычно снабжены встроенным демпфером для сглаживания электромеханического резонанса при совпадении частоты управления с частотой собственных колебаний ротора. Новейшие конструкции этйх двигателей оснащают также встроенным датчиком обратной связи для контроля числа фактически отработанных перемещений. [c.66] Шаговые электродвигатели используют также в следящем приводе в качестве управляющих устройств импульсного типа. [c.66] Гидравлические шаговые двигатели получили распространение в станках с ЧПУ в связи с их способностью создавать значительные крутящие моменты. Применяют эти двигатели главным образом в соединении с управляющим шаговым электродвигателем в качестве гидроусилителей, но перспективным является и самостоятельное использование шаговых гидравлических двигателей с импульсной системой управления любого вида. [c.66] Гидроусилитель моментов (рис. 46) представляет собой обычно аксиально-поршневой гидравлический двигатель, управляемый поворотным распределительным устройством с приводом от шагового электродвигателя малой мощности. Работа осуществляется в следящем режиме с некоторым отставанием по фазе вращения гидравлического двигателя от вращения управляющего шагового электродвигателя. [c.66] Гидравлические двигатели в виде гидроцилиндра получили широкое распространение в приводе станков главным образом для обеспечения прямолинейного движения исполнительных органов станка. Гидроцилиндры применяют как двигатели и в приводе главного движения (протяжных, строгальных и долбежных станков), так и в приводе подач и приводе вспомогательных перемещений при одном основном ограничении — не слишком большой величине хода (до 1—1,2 м). К преимуществам гидравлического двигателя относятся малые габариты, высокое быстродействие, возможность непосредственного соединения двигателя с исполнительным органом станка. [c.67] Введение обратной связи по скорости движения практически устраняет влияние непостоянства вязкости масла, смешанного трения и других возможных случайных погрешностей на точность перемещения. Это обеспечивает достаточно широкую область использования гидроцилиндров в приводе позиционирования станков с числовым программным управлением. [c.67] Вернуться к основной статье