Разработка мероприятий по эксплуатации и наладке ЭСПУ металлорежущих станков

9. Настроить преобразователь питания обмотки возбуждения, для чего:

9.1. Потенциометром RP17 отрегулировать амплитуду пилообразного напряжения СИФУ возбуждения до величины – 9 В В (контрольная точка 140).

9.2. Потенциометром RP20 установить номинальное значение тока возбуждения. При этом напряжение в контрольной точке 143 должно быть – 3 В.

При возникновении затруднений  в регулировании следует проверить  работу тракта схемы СИФУ возбудителя  в соответствии с принципиальной схемой и теоретическими диаграммами её работы.

10. При выходе задатчика интенсивности DA76, DA77 установить нулевое задающее напряжение, после чего проверить величину напряжения на его выходе (контрольная точка 166). Это напряжение являющееся входным для регулятора скорости, должно быть равно нулю. Балансировка задатчика интенсивности осуществляется потенциометром RP36 в цепи отрицательного питания ОУ DA76. В этих условиях привод может быть включён в работу путём подачи от станка сигнала «Деблокировка» (Работа-ON).

11. Сфазировать отрицательную обратную связь по частоте вращения, для чего:

11.1. Отключить вывод тахогенератора с клеммы Х2/7 и снять перемычку М52 защиты от обрыва цепи тахогенератора.

11.2. Деблокировать привод, при этом должен загореться  один из светодиодов – VH182 или VH183, определяющих направление вращения по часовой или против часовой стрелки.

11.3. Подать небольшое  задающее напряжение и измерить  напряжение на выходе ЗИ (контрольная  точка 166)  и на отключённом  выводе тахогенератора. Полярность  напряжений должна быть противоположная. В противном случае поменять местами выводы тахогенератора.

11.4. Подключить тахогенератор  и перемычку М52.

12. Наблюдать форму  тока якоря в контрольной точке  172 на входе обратной связи  регулятора тока DA79, для чего:

12.1. Подать задающее напряжение величиной 1 В.

12.2. Осциллограф с калибровкой  50 мВ/дел наблюдать импульсы тока  якоря при обоих полярностях  задающего напряжения. При этом  двигатель должен изменить направление  вращения.

Если импульсы тока имеют  различную амплитуду, то потенциометрами RP12, RP14 и RP16 генератора пилообразного напряжения СИФУ преобразователя якоря выровнять амплитуды относительно среднего значения компараторов DA11, DA12, DA15, DA16, DA19 и DA20. Разница между амплитудой токов при смене направления вращения допускается. Амплитуда напряжений пилообразной формы в контрольных точках 133, 136 составляет – 9 В.

13. Провести балансировку  регулятора скорости, для чего:

13.1. Отпаять наладочные  резисторы R451 и R459.

13.2.Деблокировать привод.

13.3. При нулевом задающем напряжении и балансированием ЗИ (RP36) потенциометром RP39 в цепи отрицательного питания регулятора скорости DA62 установить напряжение тахогенератора на клемме X2/7 равным нулю.

14. Выполнить плавный  разгон, останов и реверс привода  в первой зоне регулирования. Убедиться в его работоспособности. 

15. Настроить датчик  напряжения якоря DA21, для чего:

15.1 Включить привод  на частоту вращения, равную  =1300…1500 об/мин.

15.2 Потенциометром RP1 добиться минимальной синфазной ошибки в контрольной точке 116 на выходе ДНЯ.

16. Плавно разогнать  привод до максимальной частоты  вращения, повысив задающее напряжение  до величины  зад В.

Потенциометром КР22 в  цепи обратной связи по частоте вращения осуществить масштабирование, установив предельную частоту 3500 об/мин.

17. Установить требуемое  время разгона привода до максимальной  частоты вращения исходя из  условий работы механизма (потенциометр КР23 в схеме задатчика интенсивности) – 1,5…2,5 с.

18. Настроить оптимальный  переходной процесс по частоте  вращения.

Качество переходных процессов определяется параметрами  регуляторов тока и скорости [5,10]. Регулятор тока настроен на заводе-изготовителе привода, и изменение его параметров перепайкой элементов не рекомендуется.

Подстройку регулятора скорости потенциометром КР25, изменяющим коэффициент передачи регулятора, рекомендуется  производить при скачкообразной подаче задающего напряжения, соответствующего номинальной частоте вращения об/мин. Коробка передач должна быть переключена в диапазон самых низких скоростей шпинделя, т.е. соответствовать минимальному дополнительному приведенному моменту инерции нагрузки.

Следует добиться минимального значения величины перерегулирования частоты вращения.

19. Проверить токовую  диаграмму в контрольной точке  158 при реверсе привода на максимальной  частоте вращения  об/мин (время разгона около 1 с).

По осциллограмме убедиться  в правильной работе токоограничителя.

Если при минимальном  значении коэффициента усиления в осциллограмме скорости наблюдается перерегулирование, а осциллограмме тока-колебания, то в первую очередь следует проверить качество присоединения вала двигателя к механизму станка; наличие люфтов не допустимо.

К колебаниям тока могут  привести провалы в напряжении обратной связи по частоте вращения.

Для устранения колебаний  при отсутствии люфтов в нормальной работе тахогенератора необходимо изменить постоянную времени обратной связи =С320-K437 (сначала уменьшить величину К437, если это не даёт результата, то восстановить прежнюю величину К437 и увеличить ёмкость конденсатора С320).

20. Проверить срабатывание  электронных защит преобразователя:

20.1 От превышения максимальной частоты вращения 05. Должна срабатывать при задающем напряжении Uзад=10,5…11,6 В.

20.2. От обрыва цепи  возбуждения двигателя Р1. Защита  срабатывает при отключении одного  из проводов питания преобразователя  возбуждения.

20.3. От превышения тока якоря максимально допустимой величины ОС. Действие зашиты проверяется подачей напряжения +15 В на вход ОУ 041 (контрольная точка 158 на входе РТ).

20.4. От обрыва цепи  тахогенератора ТО. 

Защита проверяется  отключением вывода тахогенератора или снятием перемычки М15 на входе генератора Вина (ОУ 049).

20.5. От превышения допустимого  рассогласования ЕЕ.

Действие защиты проверяется  подачей скачка задающего напряжения Uзад=10 В при запаянных наладочных сопротивлениях R435 и R420 в цепях обратной связи регулятора скорости и тока соответственно.

20.6. От обрыва или неправильного чередования фаз CP.

Защита проверяется  отключением одной из фаз силового питания

При срабатывании любой  из защит снимается сигнал готовности КО (гаснет светодиод УН307) и загорается соответствующий светодиод сигнализации. Привод блокируется.

Для восстановления работоспособности  привода после каждого срабатывания защиты следует блокировать и  деблокировать привод входным тумблером  «Работа» (Деблокировка).

21. Проверить работу цепей сигнализации:

21.1. Достижения заданной  частоты вращения 5А.

Для проверки один из входов двулучевого осциллографа подключить к выходу задатчика интенсивности  ЗИ (контрольная точка 154), а второй к коллектору выходного транзистора  схемы защиты УТ62. При пуске привода на максимальную частоту вращения потенциометром КР21 отрегулировать момент открывания транзистора УТ62 на уровне 0,85 времени разгона.

21.2. Работы при скорости, близкой к нулевой 25. Плавно снижая частоту вращения двигателя, наблюдать включение реле КЗ при частоте =35 5 об/мин.

21.3. Внешнего ограничения  момента T.

Включить тумблер «Ограничение момента»  (X2/1-X2/2) и наблюдать включение реле К4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2. Разработать  структуру эксплуатационного и  ремонтного цикла для системы ЧПУ.

Для обеспечения высокопроизводительной работы станков с ЧПУ необходимо выполнять ежедневные и периодические технические обслуживания, текущие, средние и капитальные ремонты.

Ежедневный профилактический осмотр выполняется без останова оборудования всеми лицами, причастными к эксплуатации и ремонту станков с ЧПУ: оператором, наладчиком, электронщиком, электриком, слесарем, механиком. Во время осмотра ремонтный персонал контролирует: допустимость величины вибрации, уровня шума, при работе механизмов – отсутствие нагрева подшипниковых узлов, показание манометров гидросистем и отсутствие утечки масла, наличие заземления, отсутствие повреждения изоляции, состояние пускорегулирующей аппаратуры, нормальное функционирование систем автоматического управления станком, исправность устройства ввода программы.

К периодическому техническому обслуживанию относятся плановые ТО1 и ТО2.

ТО1 проводится ремонтным  персоналом для профилактической регулировки  электрических систем управления станком. ТО1 должно проводится во время перерыва в работе оборудования и завершаться испытанием станка по тест-программе с контролем работы систем индикации и сигнализации, проверкой плавности хода рабочих органов станка.

ТО2 выполняется с остановом  оборудования и частичной разборкой сборочных единиц с целью выявления износа и смены деталей. Завершается ТО2 испытанием станка по тест-программе с проверкой точности работы и составлением дефектной ведомости деталей и узлов, подлежащих смене.

Текущий ремонт выполняется с целью гарантированного обеспечения работоспособности станков в межремонтный период комплексной ремонтной бригадой с обязательным остановом оборудования. При текущем ремонте проводят смену деталей с частичной разборкой узлов станка. Завершается ТР контролем станка на соответствие норм жёсткости и точности.

Средний ремонт осуществляется до восстановления технических характеристик  систем программного управления и выполняется  с обязательным остановом оборудования.

Капитальный ремонт предусматривает  восстановление исправности и полного ресурса работы станка путём замены или ремонта всех его узлов и деталей. Во время КР выполняется модернизация или замена систем программного управления и привода подач.

Для обеспечения высокопроизводительной работы станков с ЧПУ технические обслуживания, текущий, средний и капитальный ремонты необходимо планомерно чередовать. Таким образом, образуется ремонтный цикл.

Для станков массой до 20 тонн структура эксплуатационно-ремонтного цикла будет выглядеть следующим  образом:

ТО-ТР-ТО-ТР-ТО-ТР-ТО-СР-ТО-ТР-ТО-ТР-ТО-КР.

ТО – последовательность периодических технических обслуживаний первого и второго видов;

ТР – текущий ремонт;

КР – капитальный  ремонт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.3. Разработать  управляющую программу для проверки  на жесткость и точность заданного станка.

 

4.3.1. Рассчитать  траекторию инструмента и режимов  резания.

Выбор режимов резания  заключается в определении V резания, глубине резания и подаче. Выбранные режимы резания должны быть оптимальными, т.е. должно такое сочетание элементов резания, которому обеспечивало бы выполнение данной операции с наименьшими затратами труда. В начале выбирают глубину резания, которая определятся величиной припуска на обработку. При этом стремятся снять припуск за наименьшее количество рабочих ходов. Причём основную часть припуска 0,85% снимают черновыми проходами, а последний рабочий ход выполнятся чистовым проходом, который осуществляется при наименьшей подаче.

Далее выбирают подачу S, стремясь её принять большей с учётом заданной шероховатости. Далее выбирают V резания, предварительно задавшись стойкостью инструмента. V резания может быть найдена по нормативным таблицам режимов резания из экономически целесообразной стойкости и исходя из обрабатываемого материала и материала инструмента.

 

Определение подачи:

при обработке детали подача на оборот рассчитывается по формуле

S_o=S_om Kso

где S_om – табличный коэффициент подачи

      K_so – поправочный коэффициент

Взяв соотношение табличного и поправочного коэффициента, получим  следующие значения подач:

S_o – при центровании = 0,1;

S_o – при сверлении = 0,16;

Значение поправочного коэффициента определяется  произведением  коэффициентов, учитывающих материал, его жёсткость, глубину резания  и т.д.

K_so=K_sn K_su K_sф K_sз K_sж K_su

Определение скорости резания (сверление) значение данного режима определяется по формуле:

V=V_таб K_v (м/мин)

где V_таб – табличное значение скорости

       K_v   - поправочный коэффициент для расчёта скорости

Взяв из таблицы значение скорости, рассчитываем поправочный  коэффициент, получаем скорость резания:

V_m=20 (м/мин)