Metoda regulacji prędkości wrzeciona tokarki CNC

Aby sprostać wymaganiom głównej przekładni obróbki tokarki CNC, obrabiarki CNC często przyjmują system bezstopniowej regulacji prędkości silnika. Aby rozszerzyć zakres regulacji prędkości i spełnić wymagania niskiej prędkości i dużego momentu obrotowego, powszechnie stosuje się połączenie stopniowej regulacji prędkości z przekładnią i bezstopniową regulacją prędkości silnika. Metoda realizacji sterowania prędkością wrzeciona.

1. Mechaniczna zmiana biegów

W głównym układzie napędowym obróbki tokarki CNC tradycyjna konstrukcja skrzynki wrzeciona jest znacznie uproszczona dzięki bezstopniowej regulacji prędkości silnika. Jednak ze względu na ograniczenie silnika wrzeciona i zasilania napędu, często jest on wyprowadzany ze stałym momentem obrotowym przy niskiej prędkości. Aby wrzeciono mogło zapewnić maksymalną moc wyjściową silnika głównego w całym zakresie prędkości, jak to tylko możliwe, oraz aby sprostać potrzebom obrabiarek CNC do cięcia wolnoobrotowego i mocnego, kombinacja 1 do 4 biegów i często stosowana jest bezstopniowa regulacja prędkości, tak zwana segmentacja Bezstopniowa regulacja prędkości. Zastosowanie mechanicznej redukcji biegów nie tylko wzmacnia moc wyjściową, ale także rozszerza zakres prędkości.

Podczas obróbki na tokarce CNC wrzeciono obraca się automatycznie z prędkością określoną poleceniem S w programie obróbki części. Dlatego w systemie sterowania numerycznego muszą istnieć dwa rodzaje sygnałów sterujących prędkością wrzeciona, to znaczy sygnały analogowe lub cyfrowe (kody S) są używane do sterowania obwodem regulacji prędkości napędu silnika wrzeciona oraz sygnały przełączające (kody M). służą do sterowania prędkością przekładni mechanicznych. Mechanizm uruchamiający do automatycznej zmiany biegów. Siłownik automatycznej zmiany przełożeń to elektryczno-mechaniczne urządzenie przekształcające, powszechnie stosowane hydrauliczne widełki zmiany biegów i sprzęgła elektromagnetyczne.

2. Regulacja prędkości silnika

Silniki z regulacją prędkości używane do napędu wrzeciona tokarek CNC dzielą się głównie na dwie kategorie: DC i AC.

(1) Regulacja prędkości silnika prądu stałego - zwykle obrabiarki CNC mają duży zakres regulacji prędkości, a regulacja prędkości silnika prądu stałego obejmuje zarówno regulację napięcia, jak i regulację magnetyczną. Charakterystykę jego typowego silnika wrzeciona na prąd stały pokazano na rysunku 6-1. Z jego charakterystycznej krzywej widać, że silnik ma stałą regulację prędkości obrotowej poniżej prędkości n0, to znaczy jest realizowana przez zmianę napięcia twornika; jest to stała regulacja prędkości mocy powyżej prędkości n0, która jest realizowana poprzez zmianę prądu wzbudzenia.

Częściej używany silnik wrzeciona FANUC wzbudzany prądem stałym wykorzystuje trójfazowy, w pełni sterowany tyrystorowy, niecyrkulacyjny, odwracalny system regulacji prędkości, który może realizować regulację napięcia i prędkości magnetycznej, a zakres prędkości wynosi 35 ~ 3500 obr / min.

(2) Regulacja prędkości silnika AC

Obecnie silniki indukcyjne klatkowe są stosowane w napędach AC wrzecion obrabiarek CNC, a metody regulacji prędkości konwersji częstotliwości ze sterowaniem wektorowym są szeroko stosowane.

Wraz z udoskonaleniem nowych silników prądu stałego i przemiennego wrzeciona regulacja prędkości silnika będzie szeroko stosowana. Jednak w celu obniżenia kosztów w ekonomicznych obrabiarkach CNC często stosuje się mechaniczną zmianę biegów do zmiany prędkości wrzeciona.