Кинематика станка 16к20: 16К20 токарный станок | Технические характеристики, кинематическая схема, органы управления

Коробка подач станка 16К20.070.000 | Запчасти, комплектующие и узлы к станкам

Проблемы с перемещением суппорта токарно-винторезного станка 16К20 в автоматическом режиме? Такие симптомы зачастую возникают в случае, если отказывает важный элемент в кинематической схеме станка – коробка подач 16К20. Наше предприятие поможет вернуть работоспособность Вашему станку, привести скорости металлообработки в соответствие и избавит технологическое оборудование от простоев.
Мы производим узлы и детали к этим и многим другим станкам, в том числе выпущенным свыше полувека назад. Наши комплектующие изготавливаются на заводском оборудовании со строгим соблюдением технологических особенностей производителя и в соответствии с действующими стандартами. Собственное производство позволяет нам удерживать уровень цен на приемлемом, конкурентоспособном уровне.
В случае необходимости мы сможем провести капитальный ремонт любому узлу Вашего станка, только организуйте его доставку на завод. Кроме того у нас можно приобрести

коробку подач в сборе 16К20, что существенно продлит ресурс производственного оборудования.

Хит!

Коробка подач 16К20

Коробка подач 16К20 в сборе 16Б20П.070.000. Валы и шестерни. Винты ходовые и поп…

Важный узел токарно-винторезного, да и большинства других металлорежущих станков – коробка подач призвана согласовывать движения шпинделя и суппорта в автоматическом режиме. Фактически она управляет скоростью перемещения режущего инструмента и оптимизирует работу станка. Коробка подач обеспечивает перемещение суппорта согласно четырех кинематических цепей, обеспечивая:

• винторезную;
• продольную и поперечную подачу;
• быстрое перемещение.

Физически механизм коробки подач токарного станка 16К20 представлен набором: валов, валов-шестерен, зубчатых колес, муфт, подшипников, иных деталей. Все они находятся в сложном взаимодействии, формируя заданный алгоритм работы универсального станка в автоматическом режиме.
Со временем напряженные режимы работы и силы трения приводят к неизбежному износу, истираются трущиеся поверхности, разбиваются подшипники. Увеличивающиеся зазоры и появление люфтов приводит к ускорению деструктивных процессов, как результат ремонт неизбежен. Ускоряют приближение ремонта и ряд иных факторов объективного и субъективного характера, в частности:

• так называемая поверхностная усталость металла, ослабляющая прочностные характеристики шестерен, валов и т.д.;
• дефицит смазочных материалов, усугубляющий действие сил трения и ускоряющий износ комплектующих;
• пресловутый человеческий фактор, выражающийся в отсутствии должного ухода за станком (игнорирование ТО).

Ремонт коробки подач 16К20 – сложная процедура, проводимая в несколько этапов. Его выполнение следует доверять специалистам, имеющим опыт выполнения таких работ, который требуется уже при дефектовке деталей. Связано это с тем, что при использовании новых запчастей в паре с деталями, имеющими частичный износ, качественного ремонта не получится и ресурс такого узла крайне ограничен.
Наиболее эффективным можно считать капитальный ремонт коробки подач станка 16К20, в ходе которого производится одновременная замена всех комплектующих. В случае необходимости производится реставрация корпуса, например восстановление посадочных мест подшипников. Разумеется, наиболее качественный ремонт возможен в заводских условиях. Современное технологическое оборудование, а главное профессионализм ремонтных бригад позволят провести восстановление узла на должном уровне.

---

Паспорт, Характеристики, Схема, Руководство, Чертежи

Для обеспечения высокой надежности в работе и обслуживания электрооборудования токарного станка 16К20 специалистами средней квалификации вся релейно — контакторная аппаратура и другие электроаппараты имеют простую конструкцию и испытаны многолетней эксплуатацией в различных условиях. Электроаппаратура (за исключением нескольких аппаратов) смонтирована в шкафу управления, расположенном с задней стороны станка. Электрооборудование станка предназначено для подключения к трехфазной сети переменного тока с глухо заземленным или изолированным нейтральным проводом.

Основные параметры электрооборудования

Потребляемая мощность, кВт — 11

Напряжение сети, В — 380

Напряжение в цепи управления, В — 110

Напряжение в цепи местного освещения, В — 24

Частота, герц — 50

Токарно-винторезный станок 16К20

Токарно-винторезный станок 16К20 предназначен для выполнения разнообразных токарных работ: обтачивания и растачивания цилиндрических и конических поверхностей, нарезания наружных и внутренних метрических, дюймовых, модульных и питчевых резьб, а также сверления, зенкерования, развертывания,и т.п. Отклонение от цилиндричности 7 мкм, конусности 20 мкм на длине 300 мм, отклонение от прямолинейности торцевой поверхности на диаметре 300 мм — 16 мкм. Однако бывают станки 16К20 без ходового винта. На таких станках можно выполнять все виды токарных работ, кроме нарезания резьбы резцом.

Станки оснащены механическим фрикционом, приводом быстрых перемещений суппорта, задняя бабка имеет аэростатическую разгрузку, направляющие станины закалены HRCэ 49…57.

Техническими параметрами, по которым классифицируют токарно-винторезные станки, являются наибольший диаметр D обрабатываемой заготовки (детали) или высота Центров над станиной (равная 0,5 D), наибольшая длина L обрабатываемой заготовки (детали) и масса станка. Ряд наибольших диаметров обработки для токарно-винторезных станков имеет вид: D = 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 и далее до 4000 мм. Наибольшая длина L обрабатываемой детали определяется расстоянием между центрами станка. Выпускаемые станки при одном и том же значении D могут иметь различные значения L. По массе токарные станки делятся на легкие — до 500 кг (D = 100 — 200 мм), средние — до 4 т (D = 250 — 500 мм), крупные — до 15 т (D = 630 — 1250 мм) и тяжелые — до 400 т (D = 1600 — 4000 мм). Легкие токарные станки применяются в инструментальном производстве, приборостроении, часовой промышленности, в экспериментальных и опытных цехах предприятий. Эти станки выпускаются как с механической подачей, так и без нее.

Расположение органов управления токарным станком 16К20Т1. Пульт управления

Пульт управления токарным станком 16К20Т1

Перечень органов управления токарным станком 16К20Т1. Пульт управления

1. Кнопка «Смазка направляющих станины»
2. Кнопка «Толчок шпинделя»
3. Лампа «Наличие напряжения»
4. Выключатель минимального расцепителя вводного автомата
5. Механическая блокировка выключателя минимального расцепителя вводного автомата
6. Рукоятка вводного автомата
7. Сигнальная лампа контроля смазки АКС

Технические характеристики станка 16К20

Технические характеристики станка 16К20 это основной показатель пригодности станка к выполнению определенных работ. Для токарно-винторезных станков основными характеристиками является:

• наибольший диаметр D обрабатываемой заготовки (детали)
• наибольшая растояние между центрами РМЦ
• наибольшая длинна обрабатываемой детали
• число оборотов шпинделя в минуту

Ниже приводится таблица с техническими характеристиками токарно-винторезного станка 16К20. Более подробно технические характеристики токарно-винторезного станка можно посмотреть в паспорте станка 16К20

Величины
Класс точности	Н
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной	мм	400
Наибольший диаметр точения над поперечным суппортом	мм	220
Наибольший диаметр обрабатываемого прутка	мм	50
Наибольшая длинна обрабатываемого изделия	мм	710, 1000, 1400, 2000
Предел числа оборотов шпинделя	об/мин	12,5-1600
Пределы подач
— продольных	мм/об	0,05-2,8
— поперечных	мм/об	0,025-1,4
Наибольшее усилие допускаемое механизмом подач на упоре
— продольное	кгс	800
— поперечное	кгс	460
Наибольшее усилие допускаемое механизмом подач на резце
— продольное	кгс	600
— поперечное	кгс	360
Мощность электродвигателя главного движения	кВт	11
Габариты станка (Длинна)
— длинна	мм	2505, 2795, 3195, 3795
— ширина	мм	1190
— высота	мм	1500
Масса станка	кг	2835, 3005, 3225, 3685

Спецификация электрооборудования

• Р – Указатель нагрузки Э38022 на номинальный ток 20 А
• F1 – Выключатель автоматический АЕ-2043-12, 1PОO, расцепитель 32 А, с катушкой независимого расцепителя 110 В, 50 Гц, отсечка 12 (Ag—9,489 г)
• F2 – Автомат АЕ-20-33-10
• F3, F4 – Е2782—6/380 – плавкая вставка в предохранитель
• F5 – ТРН-40 – реле тепловое
• F6, F7 – ТРН-10 – реле тепловое
• Н1 – устройство предохранительное светосигнальное УПС-3
• Н2 – НКСО1Х100/П00-09 – лампа накаливания С24-25.
• Н3 – КМ24-90 – коммутаторная лампа накаливания
• К1 – ПАЕ-312 – магнитный пускатель
• К2 – ПМЕ-012 – магнитный пускатель
• КЗ – РВП72-3121-00У4 – реле времени пневматическое (Лимит работы электромотора главного движения без нагрузки)
• К4 – РПК-1—111 – пускатель двигателя
• М1 – Электродвигатель главного движения 4А132 М4, номинальной мощностью 11 кВт
• М2 – 4А71В4 – электродвигатель (ускоренное смещение суппорта)
• М3 – электронасос типа ПА-22 (подача эмульсии)
• М4 – 4А80А4УЗ – асинхронный электродвигатель
• S1 – ВПК-4240 – выключатель путевой (Дверца распределительного устройства)
• S2 – ПЕ-041 – поворотный переключатель управления (деблокирующий S1)
• S3 и S4 – ПКЕ-622-2 – пост управления кнопочный
• S5 – МП-1203 – микровыключатель
• S6 – ВПК-2111 – концевой выключатель нажимной
• S7 – ПЕ-011 – поворотный переключатель управления
• S8 – ВПК-2010 выключатель путевой нажимной
• Т – ТБСЗ-0,16 – трансформатор однофазный понижающий

Паспорт токарно-винторезного станка 16К20

Данное руководство по эксплуатации «Паспорт токарно-винторезного станка 16К20» содержит сведения необходимые как обслуживающему персоналу этого станка, так и работнику непосредственно связанному работой на этом станке. Это руководство представляет из себя электронную версию в PDF формате, оригинального бумажного варианта. В этой документации содержится Паспорт и Руководство (инструкция) по эксплуатации универсального токарно-винторезного станка 16К20.

Содержание

• Введение
• Расспаковка и транспортирование станка
• Снятие антикоррозионых покрытий
• Установка станка
• Подготовка станка к пуску
• Смазка станка
• Электрооборудование станка
• Пневмооборудование станка
• Органы управления
• Пуск станка и некоторые условия эксплуатации
• Указание по использованию и установке патронов и люнетов
• Механика станка
• Краткое описание основных узлов и их регулирование
• Кинематическая схема станка
• Схема расположения подшибников
• Характерные возможные неисправности.
• Ремонт.
• Указания о проведении контроля точности
• Паспорт станка
• Приложения

Скачать паспорт токарно-винторезного станка 16К20 в хорошем качестве можно по ссылкам расположенным ниже:

Устройство токарного станка

Классический токарный станок производства СССР состоит из частей, показанных на чертеже:

Устройство токарного станка – вид спереди

На этом рисунке видно далеко не всё, только некоторые части, но этого достаточно для первичного понимания. Части, которые имеют отношение к электрике, выделены.

• 8 – ручка муфты и переключения направления вращения шпинделя. Важно то, что эта ручка воздействует на концевой выключатель нулевого хода – пока он нажат, станок не включится.
• 12 – кнопки Пуск и Стоп для управления главным двигателем.
• 21 – кнопка без фиксации для включения двигателя быстрого хода (ускоренного перемещения каретки).
• 24 – лампа освещения.
• 27 – амперметр прямого включения, для контроля тока главного двигателя.
• 28 – тумблер включения двигателя насоса охлаждающей жидкости (СОЖ).
• 29 – индикатор включения питания.
• 30 – рукоятка включения питания.

Схема токарно-винторезного станка 16К20 электрическая принципиальная

Схема электрическая принципиальная токарно-винторезного станка 16К20 приведена на следующем рисунке:

Скачать бесплатно схему электрическую принципиальную токарно-винторезного станка 16K20 со спецификацией и в отличном качестве можно по ссылке расположенной ниже:

Другой вариант схемы электрической принципиальной токарно винторезного станка 16К20 приведена на следующем рисунке:

Скачать бесплатно этот вариант схемы электрической принципиальной токарно-винторезного станка 16K20 со спецификацией и в отличном качестве можно по ссылке расположенной ниже:

Описание основных узлов токарного станка с ОСУ 16К20Т1

Шпиндельная бабка

Конструкция шпиндельного узла (рис. 2.6) в значительной мере определяет эксплуатационные показатели станка, т. е. применяемые режимы резания и достигаемые точность и производительность обработки. Поэтому корпус 1 бабки выполнен в виде жесткой чугунной отливки и надежно закреплен на станине. Зубчатые колеса закалены и прошлифованы по профилю зубьев. Наиболее важной деталью шпиндельной бабки является шпиндель 5, непосредственно воспринимающий усилия резания. Передний конец шпинделя имеет фланец, к которому крепится кулачковый патрон. Передней опорой служит двухрядный конический роликовый подшипник 4, а задней — однорядный конический роликовый подшипник 3. Применение в опорах пружин 2, предназначенных для постоянной выборки зазоров в подшипниках, способствует повышению точности и жесткости шпиндельного узла. Подшипники отрегулированы заводом-изготовителем станка, что обеспечивает их эксплуатацию без вмешательства наладчика (кроме случаев ремонта).

В шпиндельной бабке предусмотрено переключение вручную трех диапазонов скоростей с соотношением: 1,17:1; 1:2; 1:8, что вместе с 9-ти скоростной коробкой скоростей обеспечивает получение 22-х скоростей шпинделя в диапазонах: 12,5. .200; 50-800; 125-2000 об/мин (по 9 скоростей в каждом диапазоне) при основном исполнении станка с электродвигателем 1460 об/мин).

Шпиндель смонтирован в подшипниках конических двухрядном и однорядном. Подшипники регулируются на заводе-изготовителе станка и не требуют регулировки в процессе эксплуатации. Установка шпиндельной бабки осью шпинделя по расчетной линии центров станка на станине производится двумя винтами (см. рис.5).

На станке 16К20Т1 без АКС установлена шпиндельная бабка с двумя электромагнитными муфтами, обеспечивающими переключение скоростей с соотношением 1:2 при ручной установке скорости двумя рукоятками, которые перемещают подвижные блоки шестерен. Скорости шпинделя при различном положении рукояток или муфт по функциям М38, М39 см. таблицу.

Привод продольного перемещения суппорта

Привод продольного перемещения суппорта (рис. 2.7) включает в себя шариковую винтовую передачу (диаметр 63 мм, шаг 10 мм), опоры 2 винта, редуктор 1 (передаточное отношение 1:1), электродвигатель 6 постоянного тока и датчик 3 обратной связи, связанный с винтом посредством муфты 4.

Если станок оснащен частотно-регулируемым асинхронным двигателем, то устанавливают редуктор с передаточным отношением 1:2, а датчик обратной связи встраивают в электродвигатель. Зазор в зубчатом зацеплении редуктора выбирают перемещением переходной плиты 5 (с установленным на ней электродвигателем) относительно корпуса редуктора.

Привод поперечного перемещения суппорта

Привод поперечного перемещения суппорта (рис. 2.8) включает в себя шариковую винтовую передачу (диаметр 40 мм, шаг 5 мм), опоры 1 винта, редуктор 2 (передаточное отношение 1:1), электродвигатель 5 постоянного тока и датчик 4 обратной связи, соединенный с винтом посредством упругой муфты 3. Если станок оснащен частотно-регулируемым асинхронным двигателем, то датчик обратной связи встраивают в электродвигатель. Зазор в зубчатом зацеплении выбирают вертикальным смещением плиты 6 (с установленным на ней электродвигателем).

Шестипозиционная револьверная головка

Шестипозиционную револьверную головку (рис. 2.9) с горизонтальной осью вращения устанавливают на поперечной ползушке. В инструментальной головке крепят шесть резцов-вставок или три инструментальных блока.

Инструментальную съемную головку монтируют на выходном валу 5 и жестко связывают с подвижным элементом 6 плоскозубчатой муфты. Поворот револьверной головки производят следующим образом: от электродвигателя 2 (через червячную передачу) вращение передается на вал 7 кулачковой полумуфты 8, которая жестко связана с валом 5. В начальный момент вращения элементы 3 и 6 плоскозубчатой муфты расцепляются и происходит поворот головки в нужную позицию, что контролируется электрическим датчиком 10. Затем осуществляется реверс электродвигателя, вал 7 кулачковой муфты вращается в противоположную сторону, а подвижный элемент 6 плоскозубчатой муфты (с инструментальной головкой) удерживается от поворота фиксатором, в результате чего элемент 6 фиксируется на зубьях неподвижного элемента 3 плоскозубчатой муфты. Сигнал зажима от конечного выключателя 9 подается на пульт управления, при этом электродвигатель поворота отключается и начинается рабочий цикл обработки. Для ручного поворота и зажима револьверной головки (при наладке станка) на валу 1 предусмотрена шестигранная головка под ключ. Режущий инструмент следует располагать на инструментальной головке по возможности равномерно, чтобы избежать дисбаланса при вращении головки.

Задняя бабка

Заднюю бабку (рис. 2.10) крепят на станине с помощью рукоятки 3, эксцентрикового вала 5, планки 8 и системы рычагов. Силу прижима задней бабки к станине регулируют винтами 7 и 2 (при отпущенных контргайках 6 и 1), изменяя положение прижимной планки 8. Пиноль перемещают вручную (с помощью маховика) или используя электромеханический привод 4.

Патрон

Станок оснащен трехкулачковым патроном (рис. 2.11) с электромеханическим приводом зажима обрабатываемой детали.

Кулачки 3 патрона перемещаются в радиальном направлении в результате поступательного движения клина 4, связанного с тягой 5, которая через пакет тарельчатых пружин 6 связана с тягой 7. Последняя соединена винтом-штоком 8 с электромеханической головкой 1, представляющей собой специальный асинхронный электродвигатель, в якорь которого встроена гайка. При вращении якоря винт-шток 8 перемещается в продольном направлении, приводя в движение тягу 7. Чем больше величина перемещения этой тяги, тем больше сила сжатия пакета пружин и, следовательно, усилие зажима патрона. Это усилие можно отрегулировать перемещением бесконтактных путевых переключателей 2.

Смазка станка 16к20т1

В станке применена автоматическая система смазывания шпиндельной бабки. Шестеренный насос всасывает масло из резервуара и подает его через сетчатый фильтр к подшипникам шпинделя и зубчатым колесам. Примерно через минуту после включения главного электродвигателя начинает вращаться диск маслоуказателя. Его постоянное вращение свидетельствует о нормальной работе системы смазывания. Из шпиндельной бабки масло через сетчатый фильтр и магнитный патрон сливается в резервуар. В процессе работы необходимо следить за вращением диска маслоуказателя; при его остановке необходимо отключить станок и очистить фильтр, промыв его элементы в керосине. Фильтр очищают по мере его засорения, но не реже 1 раза в месяц.

Ежедневно перед началом работы проверяют уровень масла по риске маслоуказателя и при необходимости доливают масло.

Смазывание направляющих каретки и станины также осуществляется автоматически от станции С48-12, установленной на основании станка. При включении насоса масло под давлением подается (с помощью шланга) к разветвительной коробке на каретке. Насос включается одновременно с включением станка, а в дальнейшем по команде от реле времени (с интервалом 10..240 мин). При работе насоса зажигается сигнальная лампочка. При необходимости можно дополнительно подать масло нажатием кнопки «Толчок смазки».

Опоры винтовых пар подачи суппорта и шариковую гайку смазывают вручную (через масленку) пластическим смазочным материалом.

Правильное и регулярное смазывание станка имеет важное значение для его нормальной эксплуатации.

Порядок работы станка

Перед началом работы включают станок и проверяют положение и надежность крепления кулачков аварийного ограничения хода на продольной и поперечной линейках, а также положение и надежность крепления задней бабки на станине (в случае ее применения). При обработке в патроне заднюю бабку отводят в крайнее правое положение. С помощью специальных рукояток проверяют легкость перемещения суппорта в продольном и поперечном направлениях. В режиме «Ручное управление» проверяют работу механизмов станка: переключение диапазонов частоты вращения; перемещение суппорта в продоль¬ном и поперечном направлениях на быстром ходу и рабочих по¬дачах; работу аварийных и блокировочных электропереключате¬лей; подачу смазочного материала; вращение шпинделя и др.

Проверив работу станка в ручном режиме и убедившись в ее правильности, включают автоматический цикл — обход контура на холостом ходу (без установки заготовки).

При нормальной работе станка обрабатывают по УП первую деталь, замеряют ее, с помощью УЧПУ корректируют УП.

Ремонт токарно-винторезного станка 16К20

Ниже приведены ссылки на три альбома посвященные ремонту токарно-винторезного станка 16К20. Эта документация была разработана «Государственным Проектно-Конструкторским и Технологическим Институтом по Модернизации и Автоматизации, Ремонту Металлорежущих Станков и Техническому Обслуживанию Металлообрабатывающего Оборудования с Програмным Управлением» — «ГПКТИ СТАНКОСЕРВИС».

Содержание

• Общее описание станка
• Назначение и краткая техническая характеристика
• Органы управления
• Спецификация основных узлов
• Основные параметры зубчатых колес, червяков, винтов, гаек, реек
• Кинематическая схема
• Спецификация подшипников качения
• Смазка станка
• Карта смазки
• Описание электросхемы
• Схема электрическая принципиальная
• Спецификация электрооборудования станка
• Чертежи узлов станка
• Станина 16К20.010.001; 16К20.011.001; 16К20.012.001; 16К20.016.001
• Бабка шпиндельная 16К20.020.001
• Задняя бабка 16Б20.030.001; 16Б20П.030.001
• Резцедержатель четырехпозиционный 16К20.041.001
• Каретка и суппорт 16К20.040.001 и 16К20.050.001
• Фартук 16Б20П.061.000
• Каробка подач 16Б20П.070.000
• Каробка передач 16К20.080.001

Скачать бесплатно «Ремонт токарно-винторезного станка 16К20. Альбом 1. Общее описание» в нормальном качестве (70 страниц) можно по ссылке расположенной ниже:

Содержание «Ремонт токарно-винторезного станка 16К20. Альбом 2. Технологическмй процесс капитального ремонта»

• Маршрут прохождения токарно-винторезного станка 16К20 при капитальном ремонте
• Перечень оснастки, применяемой при капитальном ремонте станка
• Маршрутный технологический процесс разборки станка на узлы
• Рекомендации по дефектации и восстановлению деталей
• Марщрутные технологические процессы ремонта деталей
• Требования предъявляемые к качеству сборки станка
• Маршрутный технологический процесс сборки узлов станка
• Маршрутный технологический процесс сборки и отладки станка
• Испытание станка после капитального ремонта
• Протокол проверки станка на жесткость и точность по ГОСТ 18097-72
• Нормы уровня шума и методы испытаний
• Приложения

Скачать бесплатно «Ремонт токарно-винторезного станка 16К20. Альбом 2.Технологический процесс капитального ремонта» в хорошем качестве (100 страниц) можно по ссылке расположенной ниже:

Содержание «Ремонт токарно-винторезного станка 16К20. Альбом 3. Сменяемые детали»

• Временные нормы расхода сменяемых деталей при ремонте станка 16К20
• Рабочие чертежи сменяемых деталей

Скачать бесплатно «Ремонт токарно-винторезного станка 16К20. Альбом 3. Сменяемые детали» в хорошем качестве (196 страниц) можно по ссылке расположенной ниже:

Описание электрической схемы

Пуск электродвигателя главного привода M1 и гидростанции М4 осуществляется нажатием кнопки S4 (рис. 1), которая замыкает день катушки контактора К1, переводя его на самопитание. Останов электродвигателя главного привода Ml осуществляется нажатием кнопки S3. Управление электродвигателем быстрого перемещения каретки и суппорта М2 осуществляется нажатием толчковой кнопки, встроенной в рукоятку фартука и воздействующей на конечный выключатель S8. Пуск и останов электронасоса охлаждения М3 производятся переключателем S7. Работа электронасоса сблокирована с электродвигателем главного привода M1, и включение его возможно только после замыкания контактов пускателя К1.

Для ограничения холостого хода электродвигателя главного привода в схеме имеется реле времени КЗ. В средних (нейтральных) положениях рукояток включения фрикционной муфты главного привода замыкается нормально закрытый контакт конечного выключателя S6 и включается реле времени К3, которое через установленную выдержку времени отключит своим контактом электродвигатель главного привода. Производить перестройку выдержки времени в рабочем состоянии реле категорически запрещается.

Защита электродвигателей главного привода, привода быстрого перемещения каретки и суппорта, электронасоса охлаждения и трансформатора от токов коротких замыканий производится автоматическими выключателями и плавкими предохранителями.

Защита электродвигателей (кроме электродвигателя М2) от длительных перегрузок осуществляется тепловыми реле.

Нулевая защита электросхемы станка, предохраняющая от самопроизвольного включения электропривода при восстановлении подачи электроэнергии после внезапного ее отключения, осуществляется катушками магнитных пускателей.

Кинематика – Мех. Дизайн

Кинематика относится к тому, как наши машины перемещаются в пространстве.

Компоновка

Выбор подходящей компоновки машины, вероятно, является одной из первых вещей, которые мы делаем, когда думаем о новой машине: это в основном «в каком порядке оси соединяются болтами друг с другом», и есть несколько прототипов форм мы можем видеть, чтобы сориентироваться:

Вертикальная мельница (VMC)

• XY «стол»
• Z «вертикальный»

Это современный родственник коленных мельниц. Обратите внимание на большую консоль на оси Z: это, как правило, большие машины с их объемами сборки.

VMC — это классическая рабочая лошадка, а не непреодолимая для сборки в лаборатории. Посмотрите этот канал на YouTube, чтобы увидеть самодельную конструкцию из эпоксидного гранита весом 700 кг.

Информацию о VMC для домашнего пивоварения разумного размера см. в:

Станки для станков и портальных станков

• XY «портал» и фиксированная станина
• Ось Z, установленная на X-портале

Как правило, они «широкие и плоские» и имеют приоритет скорости перемещения XY. Как правило, они имеют примерно такой же размер, как и их рабочие объемы, что делает их подходящими для крупноформатной обработки (т. е.) заготовки размером 4×8 футов или более. Складской материал обычно имеет листовую форму.

5 Axis

Есть несколько способов снять шкуру с кота 5ax, и можно спорить, какой из них лучше. Для пятиосевого станка у нас, по сути, есть все степени свободы, которые могут нам понадобиться для обработки любой геометрии (поскольку 6-я ось, вращение вдоль оси шпинделя, является избыточной), но различные компоновки предлагают различную жесткость и «досягаемость» — как легко перемещать инструмент, т. е. на нижнюю сторону заготовки. Крепление детали здесь также становится важным!

Рукава Scara

Рукава «Scara» — это машины с двумя или тремя степенями свободы (с добавлением Z), обычно предназначенные для быстрого движения: поворотные соединения легче поворачивать, чем поднимать большую ось над тем же рабочим пространством. Кроме того, они занимают небольшую площадь относительно своей рабочей зоны.

Построение Scara включает также решение обратной кинематики для перевода из декартовых положений в углы шарнира,

из How To Mechatronics

Двойные манипуляторы Scara («параллельные роботы») также существуют,

Роботы Delta

Роботизированные манипуляторы

Они повсюду и обычно используются для обработки материалов / «общей» автоматизации. Они представляют собой длинные передние цепи вращающихся преобразователей, и редукторы/приводы, способные создавать достаточный крутящий момент (при достаточно малом весе), остаются дорогими.

Рука робота с 6 степенями свободы может удерживать любую «позу» (3 положения, 3 вращения) только с одним решением (фактическая ориентация руки), но некоторые новые руки включают 7 степеней свободы, так что они могут принимать любую позу сохраняя при этом «нулевое пространство», в котором суставы робота могут вращаться в диапазоне возможных ориентаций, сохраняя при этом положение конечного эффектора. Это позволяет перемещать манипулятор робота в сторону от препятствий в рабочей среде, сохраняя положение рабочего органа:

И т.д.!

Существует бесконечно много вариантов кинематики машин, как я уже говорил ранее, эти списки невелики. Мы можем лучше использовать наше время, чтобы попытаться понять некоторые нюансы, которые могут возникнуть, когда мы проектируем эти вещи.

Матрицы преобразования

из Northwestern

Если нам нужно (как правило, только когда у нас есть поворотные соединения), мы можем сформулировать кинематику машины в терминах однородных матриц преобразования или HTM – здесь из некоторого «наземного» отсчетного пространства (или мировой системы координат WCS ) мы можем выразить каждое последующее положение оси как некоторое произведение HTM.

Ограничение

В то время как компоновка машины очевидна, способ кинематических ограничений машины часто более тонкий. Понимание кинематического ограничения может иметь огромное значение при проектировании машин, но его часто упускают из виду.

Есть и другие люди, которые справляются с этим лучше, чем я, поэтому я бы указал нам на этот PDF-файл из Университета Аризоны.

от Практической точности

Мы обычно знакомимся с этой идеей через кинематических связей , которые точно ограничивают один жесткий контакт между двумя телами по всем 6 степеням свободы. Slocum сделал их обзор в 2010 году, откуда взято это изображение:

Мы видим, что оно состоит из элементов предыдущего изображения. На практике мы чаще всего встречаем их в устройствах смены инструмента, таких как Джошуа Васкес:

Или в таких оптических креплениях:

Большинство кинематических креплений имеют низкую жесткость , потому что точки контакта должны быть исчезающе малыми (конечно, на практике они никогда не бывают такими, и Hertz Stress — это то, с чего нужно начать, чтобы понять почему), и поэтому мы редко видим кинематические крепления, используемые в приложениях с высокими нагрузками, таких как фрезерование с ЧПУ.

Мое собственное устройство смены инструмента также представляет собой кинематическое крепление, хотя оно немного нетрадиционно (сделано для простоты изготовления и приведения в действие), вы можете отслеживать этот проект здесь.

Не только муфты

Кинематика — это не только муфты. Один из способов подумать об этом: каждая из наших матриц преобразования имеет одну «свободную» или неограниченную степень свободы: степень свободы, которая активируется на этом стыке. Кинематика примерно точно ограничивает все остальные степени свободы в матрице без «связывания» свободной степени свободы.

Я думаю, что у меня есть время только для одного из этих примеров, но он самый распространенный: если мы рассмотрим портальный станок с двумя осями Y, например, clank:

Это означает, что когда двигатели выключены , ось Y может немного вращаться в плоскости XY:

Но когда двигатели включены, это полностью ограничено. Если бы сборка Y-Left и Y-Right были идентичными, Clank был бы чрезмерно ограничен.

Стоит отметить, что если бы мы написали подходящий контроллер для Clank, мы могли бы управлять этим небольшим вращением в плоскости XY оси Y: машина имеет «три оси», но четыре двигателя: с помощью дифференциального привода на Y-левый и Двигатели Y-Right позволили бы использовать здесь «свободную» глубину резкости. На практике двигатели просто отражают друг друга.

Самое главное, эта конструкция означает, что левая Y-рельс и правая Y-рельс не обязательно должны быть идеально параллельны – поскольку правая Y-образная сборка не имеет ограничений по оси X, рельс на этой стороне может «смещаться». », не заставляя два X-ограничения бороться друг с другом.

Итак: немного тонкий, немного скучный, и его легко игнорировать, но тщательный кинематический дизайн – это то, что может заставить вашу машину скользить вот так: случай неустойчивых (недосвязанных), устойчивых (хорошо связанных) и неопределенных (сверхсвязанных) фреймов. В некотором смысле структурная устойчивость и кинематическое ограничение — одно и то же.