Пульт программного управления станком с шаговыми двигателями

В металлообрабатывающих станках с числовым программным управлением шаговые двигатели нашли применение для привода подач при задании программы на магнитной или перфорированной ленте [Л. 89—93]. Используются как силовые шаговые двигатели, непосредственно приводящие во вращение винт суппорта или стола станка, так и серводвигатели, устанавливаемые с промежуточным усилителем момента. числовое программное управление Во избежание влияния зазоров, н передачах привода выполняются с шариковыми рециркуляционными винтовыми парами, имеющими предварительный шатяг. При установке усилителя момента зазор в винтовой паре может быть скомпенсирован зазором в обратной связи усилителя момента. В ряде систем с числовым программным управлением, где шаговый двигатель служит для преобразования вида информации (рис. 2, [Л. 87]), зазор в передаче не вызывает ошибки, так как он охвачен кинематической жесткой обратной связью.

В СССР впервые разработана и внедрена в серийное производство система числового программного управления станками на полупроводниковых элементах с шаговыми серводвигателями и гидроусилителями вращающего момента [Л. 89, 90]. Эта система находит все более широкое применение, чему в значительной мере способствует простота модернизации существующего оборудования, высокие динамические показатели, простота и надежность работы электронных узлов, а также серийный выпуск основных элементов системы серводвигатель. В Японии фирма Фудзи выпустила в 1961 г. аналогичный станок с шаговым электрогидравлическим приводом серводвигатель [Л. 108, 109].

Пульт программного управления станками с ШД выпускается в нескольких модификациях типов ПРС-2-60, ПРС-3-61. Носителем программы о пульте ПРС-2-60 принята магнитная лента шириной 19 мм. Запись программы осуществляется в виде унитарного кода (последовательности импульсов). Пульт программного управления рассчитан на управление четырьмя независимыми координатами по импульсной системе.

В пульте программного управления типа ПРС-3-61 программа записывается на ленте шириной 35 мм в виде амплитудно-модулированного сигнала по фазовой системе на отдельной дорожке для каждой фазы шагового двигателя. Оба пульта программного управления выполнены в одинаковом каркасе. Общий вид пульта программного управления на три координаты совместно со станком модели 6Н13ГЭ-2, выпускаемым ГЗФС, приведен на рис. 47.

В пульте программного управления ПРС-2-60 сигнал, считанный с магнитной ленты, после усиления поступает на кольцевой шеститактный электронный коммутатор, управляющий силовыми усилителями. Силовые усилители переключают обмотки фаз шагового двигателя типа ШД-4, вращающего золотник гидроусилителя типа МГ-18-14М.

Система управления ЭНИМС позволяет получить высокие экономические показатели за счет применения быстродсйстаующих шаговых двигателей и гидроусилителей момента, которые допускают рассогласование в переходных режимах при изменении скорости [Л. 110]. Система управления пропускает мгновенный наброс частоты до 1 200 гц при цене шага 25 мк.

Совместное испытание пульта программного управления типа ПРС, шаговых серводвигателей ШД-4, гидроусилителей и результаты работы станка 6Н13ГЭ-2 в производственных условиях позволяют сделать следующие выводы:

а) система управления устойчиво работает на низкой и высокой частоте и отрабатывает заданные программой перемещения с погрешностью не более 0,01 мм (на холостом ходу);

б) ошибка при обработке деталей из легкого сплава и стали (включая погрешности, обусловленные отжимом инструмента, биением фрезы, неточностью интерполяции и др.) не превышает 0,1 мм.

ЭНИМС разработаны комплект оборудования по записи программ на магнитную ленту для пультов программного управления типа ПРС и методика расчета программ с использованием этого оборудования.