В схемах автоматизации работы станков, установок и машин принципиальное значение имеет вопрос о точности останова передвигающихся узлов станков при помощи путных тумблеров. В ряде всевозможных случаев от этого зависит точность производства детали.

Точность останова находится в зависимости от:

1) устройства путного выключателя;

2) степени его износа;

3) состояния его контактов;

4) точности производства кулачка, воздействующего на путной тумблер;

5) точности установки кулачка;

6) пути, пройденного инвентарем за время срабатывания аппаратов релейно-контакторного управления;

7) величины перемещения инструмента, обусловленного силами инерции цепи подачи;

8) недостаточно четкого согласования начальных положений режущего инструмента, измерительного устройства и путного командоаппарата;

9) жесткости технологической системы станок — приспособление — инструмент — деталь;

10) величины припуска и параметров обрабатываемого материала.

Причины, обозначенные в п. 1 — 5, определяют погрешность Δ1 обусловленную некорректностью подачи командного импульса; причины, отмеченные в пп. 6 и 7, -погрешность Δ2 размера вследствие некорректности в выполнении команды; фактор, приведенный в п. 8, — погрешность Δ3 согласования начальных положений режущего и измерительного инструментов и командного элемента устройства; причины, обозначенные в п. 9 и 10, определяют погрешность Δ4, возникающую в каждом станке вследствие упругих деформаций, вызываемых в технологической системе силами резания.

Суммарная погрешность Δ = Δ1 + Δ2 + Δ3 + Δ4.

Суммарная погрешность, так же как и ее составляющие, не является неизменной величиной. Любая из погрешностей содержит периодическую (номинальную) и случайную ошибки. Периодическая ошибка представляет собой постоянную величину и может быть учтена в процессе наладки. Что касается случайных ошибок, то они вызываются случайными колебаниями напряжения, частоты, сил трения, температуры, воздействием вибраций, износа и т. д.

Для обеспечения высочайшей точности останова погрешности стремятся как может быть уменьшить и стабилизировать. Одним из методов уменьшения погрешности Δ1 является увеличение точности срабатывания путных тумблеров и уменьшение величины хода толкателей. К примеру, микропереключатели по сопоставлению с другими путными тумблерами, используемыми в станкостроении, отличаются большей точностью срабатывания.

Еще большая точность срабатывания может быть достигнута внедрением электроконтактных головок, используемых для контроля размеров деталей. Точность установки кулачков, воздействующих на путные тумблеры, также может быть повышена применением микрометрических винтов, оптического визирования и т. д.

Погрешность Δ2, как было обозначено, находится в зависимости от пути, пройденного режущим инвентарем после подачи команды. Когда путной тумблер срабатывает под действием нажимающего на него упора в некой точке, то отпадает контактор, на что требуется некое время, в течение которого передвигающийся узел станка продолжает передвигаться на участке 1 — 2 с прежней скоростью. При всем этом колебания скорости вызывают изменение величины пройденного пути. После выключения электродвигателя контактором происходит замедленное движение системы по инерции. При всем этом система проходит путь на участке 2 — 3.

Рис. 1. Схема четкого останова

Момент сопротивления Мс в цепях подачи создается в главном силами трения. За время движения по инерции этот момент фактически не меняется. Кинетическая энергия системы при движении по инерции полностью равна работе момента Мс (приведенного к валу электродвигателя) на угловом пути φ вала мотора, соответственном движению системы по инерции: Jω²/2 = Mcφ, отсюда φ = Jω²/2Мс

Зная передаточные дела кинематической цепи, несложно найти величину линейного перемещения поступательно передвигающегося узла станка.

Момент сопротивления в цепях подачи, как было обозначено выше, находится в зависимости от силы тяжести узла, состояния трущихся поверхностей, количества, свойства и температуры смазки. Колебания этих переменных причин вызывают значимые конфигурации величины Мс, а как следует, и пути 2 — 3. Управляемые путными тумблерами контакторы тоже имеют разброс значений времени срабатывания. Не считая того, скорость движения также может несколько изменяться. Все это приводит к разбросу положений точки останова 3.

Для уменьшения пути движения по инерции необходимо уменьшить скорость движения, маховой момент системы и прирастить тормозящий момент. Более действенным является снижение скорости привода перед остановом. При всем этом резко уменьшаются кинетическая энергия передвигающихся масс и величина перемещения по инерции.

Понижение скорости подачи уменьшает и путь, проходимый за время срабатывания аппаратов. Но уменьшение подачи во время обработки обычно неприемлимо, потому что оно приводит к изменению данного режима и чистоты поверхности. Потому снижение скорости электропривода почаще употребляют при установочных перемещениях. Скорость электродвигателя снижают разными методами. А именно, употребляют особые схемы, обеспечивающие так именуемые ползучие скорости.

Основную часть момента инерции цепи подачи составляет момент инерции ротора электродвигателя, потому при выключении электродвигателя ротор его целенаправлено механически отделить от остальной кинематической цепи. Это создают обычно средством электрической муфты. При всем этом останов происходит очень стремительно, потому что ходовой винт обладает малозначительным моментом инерции. Точность останова в данном случае определяется в главном величиной зазоров меж элементами кинематической цепи.

Для роста тормозного момента используют электронное торможение электродвигателей, также механическое торможение средством электрических муфт. Более высочайшая точность останова может быть достигнута средством внедрения жестких упоров, механически прекращающих движение. Недочетом в данном случае являются значимые силы, возникающие в частях системы при соприкосновении с жестким упором. Эти два вида торможения используют вместе с первичными преобразователями, отключающими привод, когда давление на упор достигнет определенной величины. Четкий останов средством низковольтных электроупоров схематически представлен на рис. 2.

Рис. 2. Схемы четкого останова

Передвигающийся узел А станка встречает на собственном пути жесткий упор 4. Головка этого упора изолирована от станины станка, и при соприкосновении с нею узла А замыкается цепь вторичной обмотки трансформатора Тр. При всем этом срабатывает промежуточное реле Р, которое отключает движок. Потому что в этом случае станина станка заходит в электронную цепь, то напряжение цепи снижают трансформатором Тр до 12 — 36 В. Значительную трудность представляет подбор материала, изолирующего головку электроупора. Он должен быть довольно жестким, чтоб сохранить размер, и совместно с тем должен выдерживать значимые ударные нагрузки упора 4.

Можно применить также жесткий механический упор и путной тумблер, который отключает электродвигатель, когда до соприкосновения узла с упором остается несколько толикой мм, при этом движение до упора заканчивается по инерции. При всем этом необходимо подразумевать, что силы трения неизменны, и при очень ранешном выключении электродвигателя путным тумблером узел может не дойти до упора, а при позднем — произойдет удар об упор.

Для особо четких установочных перемещений используют фиксатор, управляемый электромагнитом. В данном случае при движении стола А поначалу срабатывает путной тумблер 1ПВ, который переключает электродвигатель на работу с пониженной скоростью. С этой скоростью гнездо 6 подходит к фиксатору 7. При западании фиксатора 7 срабатывает путной тумблер 2ПВ и отключает электродвигатель от сети. При включении катушки электромагнита 8 фиксатор выводится из гнезда.

Необходимо подчеркнуть, что относительная сложность четкого останова передвигающихся частей станка средствами путной электроавтоматики принуждает в почти всех случаях использовать гидравлические системы. При всем этом относительно просто достигаются низкие скорости, и подвижный узел может длительное время оставаться прижатым к ожесточенному упору. Для четкого останова при резвом повороте частей станков нередко употребляют передачи типа мальтийского креста и фиксаторы.

Школа для электрика