Home Gia công Truyền động điện của máy công cụ

Truyền động điện của máy công cụ

103
0

Khi khởi động và thắng (hãm), sựtruyền động của một máy công cụ làm ảnh hưởng đến diễn biến của công suất và mômen cũng như khả năng định vị góc và điều khiển tốc độ, do đó ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình sản xuất và như thế ảnh hưởng đến phẩm chất của sản phẩm (Bảng 1, trang 422).

mccu

Người ta phân biệt về cơ bản truyền động trục chính và truyền động dẫn tiến (Hình 1). Một truyền động bằng điện hiện đại là một hệ thống truyền động bao gồm động cơ và thiết bị điều khiển điện tử. Thiết bị điều khiển nằm trong tủ điện của máy công cụ. Nó điều khiển tốc độ và đặc tính mômen quay của động cơ cũng như lúc khởi động.

mccu1.png

  • Truyền động trục chính

Phần lớn các động cơ không đồng bộ ba pha được sử dụng cho truyền động trục chính. Nó truyền động cho trục chính qua một dây đai thang (Hình 3, trang 429) hay trực tiếp gắn vào trục chính (Truyền động trực tiếp), còn gọi là động cơ gắn vào trục chính.

mccu2.png.jpg

Truyền động trực tiếp. Trong truyền động trực tiếp vào trục chính, động cơ ba pha không đồng bộ được làm nguội bằng chất lỏng hay động cơ đồng bộ ráp vào, trực tiếp gắn vào trong trục làm việc (trục chính) (Hình 2). Qua đó không cẩn những cụm chi tiết máy như bản lể xoay, truyền động đai và truyền động bằng trục ren cẩu. Cả những yếu tố có ảnh hưởng gây nhiễu tạo ra bởi lực ngang, nhờ vậy có thể tránh đi được phần lớn độ rơ và sự chấn động.

mccu3.png.jpg.png

Đặc tính của truyền động trực tiếp

  • Độ bền xoắn lớn qua việc mất đi những cơ phận truyền động đàn hồi
  • Độ giảm rung cao và êm khi vận hành
  • Ít ồn
  • Định vị khi vận hành trục c <0,01°
  • Biến dạng tròn dưới 0,5 um
  • Truyền động trục chính thông thường khi gia công cắt gọt với vận tốc cao

Đường đặc trưng của một truyền động chính. Truyền động chính trong máy gia công cắt gọt đòi hỏi phạm vi điều chỉnh lớn cho tốc độ với công suất không đổi. Truyền động chính được vận hành phần lớn giữa tốc độ danh định và nnenn và tốc độ tối đa nmax trong điều kiện mômen quay giảm dần (Hình 3). Đặc tính này của mômen quay được đảm bảo bởi những linh kiện điện tử trong điều khiển. Ngược lại truyền động dẫn tiến cần một mômen quay cố định cho một lực không đổi qua nhiều tốc độ khác nhau. Cả đặc tính này của mômen quay cũng có thể được thực hiện bởi những linh kiện điện tử trong điều khiển.

mccu4.png.jpg.png

  • Truyền động dẫn tiến

Truyền động dẫn tiến (động cơ servo hay động cơ biến tẩn) của máy công cụ tạo đường biên của sản phẩm qua chuyển động của các trục (Hình 1). Động cơ servo được sửdụng phần lớn là động cơ đồng bộ ba pha với nam châm vĩnh cửu không chồi than. Qua một thiết bị điều khiển điện tử, tốc độ quay được điều khiển bằng cách thay đổi tẩn số và điện áp.

mccu5.png

Những thông sô chủ yếu là:

  • Mômen quay, vì để có một lực dẫn tiến không đổi, phải cần thiết có một mômen quay không đổi.
  • Tốc độ quay cho vận tốc dẫn tiến và chuyển động nhanh (khi không gia công)
  • Phản ứng nhanh khi tốc độ thay đổi qua mômen quán tính nhỏ của rôto cũng nhưthời gian thắng và tăng tốc ngấn.

Những đặc tính kỹ thuật của động cơ servo là mômen dừng (khi vòng quay bằng không) từ 0,5 đến 500 Nm, công suất đến 26 kw và một phạm vi tốc độ định mức từ 1200 đến 6000/min.

Truyền động dẫn tiến được thực hiện trong vùng mômen quay không đổi.

Động cơ bước. Trong máy công cụ, động cơ bước cũng được sửdụng một phần làm truyền động dẫn tiến. Qua kết nối với một hệ điều khiển đơn giản và thân thiện với người sử dụng, động cơ bước được sử dụng cho máy CNC nhỏ hơn. Động cơ bước có thể phân nhỏ một vòng quay thành 10.000 bước. Điều này kết hợp với trục ren cầu có bước ren bằng 5 mm cho ra một độ định vị chính xác từ 5-10 µm. Đặc biệt là trong sản xuất những chi tiết máy riêng lẻ đơn giản hơn và với số lượng nhỏ, các máy công cụ này rất kinh tế.

Qua việc điều khiển các cuộn dây của cực stato với xung điện, rôto quay từng bước với tẩn số xung của dòng điện điều khiển, thí dụ như đến 40 kHz. Qua mỗi xung điều khiển, rôto quay một bưởc góc tiếp tục (Hình 2). Độ lớn của bước góc tùy thuộc vào loại động cơ. Động cơ bước có một thiết kế đơn giản. Nó đặc biệt phù hợp cho các công việc định vị ở tốc độ quay và mômen quay thấp thí dụ như đến 15 Nm.

mccu6

  • Điều khiển điện tử của động cơ điện ba pha cho trục chính và dẫn tiến

Tốc độ quay của động cơ điện ba pha được thay đổi và điều chỉnh qua bộ biến tần. Bộ biến tẩn chuyển tần số cố định của điện áp lưới ra một tẩn số thay đổi của động cơ. Tốc độ của động cơ thay đổi tỷ lệ thuận với tẩn số động cơ được tạo ra.

Cấu trúc. Bộ biến tẩn có thể chia ra làm 4 thành phần chính (Hình 1). Từ lưới điện ba pha bộ chỉnh lưu tạo ra một điện áp xung một chiều. Tụ điện trong mạch đệm nắn thẳng điện áp một chiều. Linh kiện bán dẫn trong bộ biến đổi điện (biến đổi DC thành AC) dẫn và ngắt tín hiệu tùy theo sự điều khiển của mạch điều khiển. Qua đó điện áp một chiều được biến thành điện áp xoay chiều với tẩn số biến đổi.

mccu7

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here