Привод главного движения фрезерного станка

 

ш1 471 l83

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 16.05.73 (21) 1919127/25-8 (51) М. Кл. В 23q 5/02 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.05.75. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 22.08.75

Государственный комитет

Совета Министров СССР по,делан изобретений и открытий (53) УДК 62-523(088.8) (72) Авторы изобретения

А. П. Варакса и О. П. Ильин (71) Заявитель (54) ПРИВОД ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ

ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА

Изобретение относится к станкостроению, конкретно к электроприводам главного движения фрезерных станков, и предназначено для регулирования скорости вращения шпинделя с закрепленным на нем режущим инструментом при выполнении на фрезерном станке технологических операций по механической обработке деталей методом фрезерования, растачивания и сверления.

Известен привод с асинхронным короткозамкнутым двигателем, регулируемым преобразователем частоты на основе автономного инвертора, вращение которого через коробку скоростей передается на шпиндель.

Цель изобретения — повышение удобства управления двигателем и возможность получения необходимых характеристик двигателя.

Это достигается тем, что регулятор скорости выполнен в виде трехканального переключателя, первый и второй канал которого в виде регулируемого ступенчатого резистора включены, соответственно, в цепи управления выпрямителем и инвертором, а третий — в виде щеточного переключателя в цепь управления переключением ступеней коробки скоростей, причем подвижные контакты всех трех каналов регулятора соединены между собой механической связью. Кроме того, для получения требуемых характеристик двигателя при регулировании ступени резистора первого канала выполнены с нелинейно меняющимся сопротивлением, а ступени резистора второго канала — с нелинейно меняющимся сопротивлением.

На чертеже изображена принципиальная блок-схема предлагаемого привода.

Режущий инструмент 1 (фреза, резец, сверло) закреплен на шпинделе 2 коробки скоростей 3, соединенной с асинхронным двигате1р лем 4, который подключен к преобразователю 5 частоты, состоящему из управляемого тиристорного выпрямителя 6 и автономного инвертора 7 и предназначенному для питания электродвигателя 4 трехфазным переменным током с регулируемыми напряжением и частотой.

Трехканальный регулятор 8 скоростей выполнен из двух функциональных резисторов 9 и 10 и щеточного переключателя 11, оси которых соединены между собой жесткой механической связью 12. Резистор 9 соединен с блоком 13 управления выпрямителем 6 и предназначен для регулирования напряжения на выходе преобразователя 5, а резистор 10 соединен с блоком 14 управления инвертора

7 и предназначен для регулирования частоты тока на выходе преобразователя 5. Переключатель 11 соединен с блоком 15 управления переключением ступеней в коробке скоростей

30 3. Регулируемые резисторы 9 и 10 выполне471183

45 ны так, что резистор 9 имеет нелинейно-ступенчатую, а резистор 10 линейно-ступенчатую характеристики изменения величины сопротивления в зависимости от угла поворота оси регулятора 8. Коммутация цепей переключателя 11 выполнена по числу механических ступеней в коробке скоростей 3.

Закон частотного управления, принятый для рассматриваемого электропривода и запрограммированный в исполнении резисторов 9 и 10 и схеме переключателя 11, ооеспечивает регулирование скорости вращения шпинделя

2 в следующих режимах:

1. Регулирование скорости при фрезеровании и растачивании с сохранением постоянства момента на шпинделе в зоне низких скоростей, что обусловлено требованиями технологии обработки и прочностными параметрами механических звеньев привода.

2. Регулирование скорости при сохранении постоянства мощности привода в средней зоне диапазона регулирования для обеспечения производительных фрезерных и расточных операций.

3. Регулирование при мощности, изменяющейся обратно-пропорционально скорости в зоне наибольших скоростей, для выполнения операций сверления.

Привод работает следующим образом.

При установке регулятора 8 в положение, соответствующее заданной скорости, и включении электропитания привода в блок управления 15 поступает команда на соединение элементов кинематической цепи коробки скоростей 3 с заданным переключателем 11 передаточным отношением. С помощью реле блока 15 включаются электромагнитные муфты или электрогидравлическое устройство коробки скоростей 3, которые вводят в зацепление элементы механической передачи и шпиндель 2 жестко соединяется с двигателем 4.

Одновременно блоки управления 13 и 14 под воздействием параметров резисторов 9 и

10 формируют на выходе преобразователя 5 частоты напряжение с амплитудой и частотой, соответствующими заданной регулятором 8 скорости и двигатель 4 через коробку скоростей 3 приводит во вращение шпиндель 2 с установленным на нем режущим инструментом 1. Скорость вращения шпинделя регулируется поворотом оси регулятора 8. При этом одновременно изменяются параметры функциональных резисторов 9 и 10, что приводит к изменению скорости вращения двигателя 4.

Так как число механических ступеней коробки скоростей 3 мало (3 — 4 ступени) в сравнении с количеством ступеней резисторов 9 и

10, имеющих 60 положений, то переключение механических ступеней по команде переключателя 11 осуществляется не при каждом изменении положения регулятора 8, а только в положениях, где дальнейшее регулирование скорости шпинделя 2 не может быть достигнуто одним изменением скорости двигателя

4. Поэтому переключатель 11 регулятора 8 скорости коммутируется в соответствии с числом и схемой переключения ступеней коробки 3 скоростей.

Предмет изобретения

1. Привод главного движения фрезерного станка, включающий коробку скоростей, асинхронный электродвигатель, управляемый преобразователем частоты, состоящим из управляемого выпрямителя, фильтра и автономного инвертора, и регулятор скорости, отлич а ю шийся тем, что, с целью удобства управления приводом, регулятор скорости выполнен в виде трехканального переключателя, первый и второй канал которого, в виде регулируемого ступенчатого резистора, включены, соответственно, в цепи управления выпрямителем и инвертором, а третий, в виде щеточного переключателя, в цепь управления переключением ступеней коробки скоростей, причем подвижные контакты всех трех каналов регулятора соединены между собой механической связью.

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения требуемых характеристик двигателя при регулировании, ступени резистора первого канала выполнены с нелинейно меняющимся сопротивлением, а ступени. резистора второго канала — с линейно меняющимся сопротивлением.

471183 гО

Составитель А Арапов

Техред T. Миронова

Корректор 3. Тарасова

Редактор А. Морозова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2014/11 Изд. № 746 Тираж 1061 Подннсное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5