8.3. Следящий привод станков с чпу

Следящий привод предназначен для преобразования электри­ческого сигнала малой мощности в пропорциональное ему пере­мещение управляемого объекта, для чего требуется значительно большая мощность. От следящего привода в большой степени зависит качество работы станка с ЧПУ: производительность, точность, а также надежность. Основные параметры следящего привода – мощность, скорость, быстродействие и точность.

Основные элементы следящего привода (рис. 8.9): исполни­тельный двигатель Д того или иного типа (электрический, ги­дравлический), необходимой мощности и частоты вращения; усилитель мощности УМ, снабжающий этот двигатель энергией, регулируемой в широких пределах; датчик обратной связи по положению ДОС, преобразующий фактическое перемещение Х₂ управляемого объекта УО в электрический сигнал Е_ос строго пропорциональный этому положению, и сравнивающее устрой­ство УС, которое сравнивает сигнал обратной связи с входным управляющим сигналом Е, получаемым в каком-либо цифро-аналоговом преобразователе и пропорциональным заданному пере­мещению Х₁.

Если эти сигналы неодинаковы, а следовательно и фактическое перемещение отличается от заданного, возникает сигнал ошибки ε, пропорциональный этой разности, который через усилитель мощ­ности УМ заставляет вращаться ротор двигателя с частотой Ω пропорциональной этому сигналу, в достаточно широком диа­пазоне.

Рис. 8.9. Структурная схема следящего привода

Мощные усилители, в качестве которых чаще всего исполь­зуют управляемые тиристорные преобразователи переменного тока в постоянный, в случае применения электродвигателей по­стоянного тока или золотниковые устройства того или иного типа в случае применения гидродвигателей, как правило, вклю­чают в себя усилитель постоянного тока малой мощности с боль­шим коэффициентом усиления, который совместно с корректирую­щими звеньями и тахогенератором (ТГ) обеспечивает требуемые динамические характеристики внутреннего контура следящего привода, являющегося его основой и называемого регулируемым приводом, или приводом.

Регулируемые приводы применяют и отдельно для вращения шпинделей станков, т. е. для осуществления главного движения. В этих приводах требуется высокая жесткость механической характеристики.

Контрольные вопросы

1. Почему в приводах подач используют короткие кинематические схемы?

2. По какому критерию выбирается электродвигатель на привод подач станка с ЧПУ?

3. Перечислите типы электродвигателей устанавливаемых в приводах подач станков с ЧПУ.

4. Назовите состав шариковой винтовой пары.

5. Перечислите достоинства ШВП.

6. По каким параметрам аттестовывается передача винт-гайка качения, применяемая в станках с ЧПУ?

7. Перечислите типы датчиков обратной связи по физическим параметрам.

8. Назначение датчиков обратной связи.

9. Принцип действия индуктосина.

10. Принцип действия фотоэлектрического датчика обратной связи.

11. Какова разрешающая способность датчиков обратной связи в зависимости от класса точности станка?

12. Изобразите варианты установки датчиков обратной связи.

13. Назначение следящего привода.

14. Объясните принцип работы следящего привода.

15. Какая элементная база применена в усилителях следящего привода?