Конструктивные элементы оборудования с ЧПУ

15 Марта 2016

Конструктивные элементы оборудования с ЧПУ

Оборудование, оснащенное ЧПУ (числовым программным управлением), характеризуется, прежде всего, двумя преимуществами: расширенными технологическими возможностями и высокой надежностью работы. К конструкции подобных агрегатов предъявляются особые требования, поскольку от нее зависит обеспечение:

  • комбинирование разных видов металлообработки;
  • установку заготовки на станок и снятие готового изделия – нередко данные процессы выполняются промышленными роботами;
  • смену режущего инструмента (автоматически или дистанционно).

Станки с ЧПУ характеризуются высокой точностью обработки, которая, в свою очередь, обусловлена высокими показателями жесткости оборудования. Причем, жесткость машин данного вида в разы превосходит параметры обыкновенного агрегата аналогичного вида. Для этого сокращают длину кинематических цепей, а если быть точнее: минимизируют механические передачи, заменяя их автоматизированными приводами.

Кроме того, на повышение точности оказывает благотворное влияние:

  • увеличение вибростойкости;
  • уменьшение зазоров, характерных для передаточных механизмов привода подач;
  • уменьшение потерь на процессы трения, возникающие в разных узлах, включая направляющие;
  • уменьшение термических деформаций;
  • использование датчиков обратной связи.

Особенности базовых элементов

Базовые детали, к которым относятся колонны, станина, основания, упрочняются дополнительными ребрами. Несущие элементы, совершающие движение, типа суппорта, салазок или стола, также характеризуются повышенной жесткостью. Эти составляющие традиционно получают путем литья или сварки, хотя в последнее время замечена тенденция изготовления подобных элементов из керамогранита или полимербетона, что положительно отображается и на жесткости, и на вибростойкости устройств.

Станки с ЧПУ оснащаются стойкими к износу направляющими, характеризующимися малой силой трения, а это означает снижение мощности следящего привода, возрастание точности движений, сокращению рассогласований в сервосистеме. Сделать показатели коэффициента трения минимальными можно за счет производства направляющих из высококачественных материалов «сталь/чугун – фторопласт».

Основной характеристикой направляющих качения служит долговечность. За счет предварительного натяга, выполняемого соответствующими регулирующими устройствами, жесткость направляющих увеличивается практически в 3 раза.

Механизмы приведения в действие станков с  ЧПУ

Достижения в развитии микропроцессорных устройств поспособствовали активному использованию цифровых преобразователей в приводах главного движения/подачи. Они представляют собой электрические двигатели, работа которых основана на использовании переменного/постоянного тока. С конструкционной точки зрения, следящие приводы, частотные преобразователи, УПП (устройства плавного пуска) – отдельные электронные блоки управления.

Станки с ЧПУ снабжаются приводом, который представляет собой синхронную/асинхронную машину, управляемую посредством цифровых преобразователей. В синхронных двигателях предусматривается постоянный магнит, в основе которого редкоземельные элементы. При этом асинхронные двигатели применяются не так часто, как синхронные.

В приводе движения подач применяются винтовые и шариковые передачи, направляющие качения, редукторы с укороченными кинематическими цепями и пр. Все это обуславливает наличие минимально возможных зазоров, незначительного трения, небольшое время разгона.

Подробнее о станках с ЧПУ и металлообработке можно узнать на сайте www.tochmeh.ru.