Comment l'arrêt précis des pièces mobiles des machines de découpe de métaux est-il assuré ?

Dans les schémas de contrôle automatique du fonctionnement des machines, installations et machines, la question de la précision de l'arrêt des unités mobiles des machines à couper les métaux à l'aide d'aiguillages routiers est très importante. Dans certains cas, la précision de fabrication d'une pièce en dépend.

La précision du freinage dépend de :

1) dispositifs de fin de course;

2) le degré de son usure ;

3) l'état de ses contacts ;

4) la précision de la production de la came agissant sur l'interrupteur de mouvement ;

5) précision de réglage de la came ;

6) le chemin parcouru par l'outil lors du fonctionnement des dispositifs de commande du relais-contacteur ;

7) la quantité de mouvement de l'outil due aux forces d'inertie de la chaîne d'approvisionnement ;

8) coordination insuffisamment précise des positions initiales de l'outil de coupe, du dispositif de mesure et du contrôleur de voie;

9) la rigidité du système technologique machine — dispositif — outil — pièce ;

10) la taille de l'allocation et les propriétés du matériau traité.

Les facteurs spécifiés dans les articles 1 à 5 déterminent l'erreur Δ1 due à l'imprécision de la fourniture de l'impulsion de commande ; les facteurs notés aux par. 6 et 7, — taille de l'erreur Δ2 due à l'imprécision dans l'exécution de la commande ; le facteur spécifié au point 8 est l'erreur Δ3 d'alignement des positions initiales des outils de coupe et de mesure et de l'élément de commande du dispositif ; les facteurs spécifiés dans les clauses 9 et 10 déterminent l'erreur Δ4 survenant dans chaque machine en raison des déformations élastiques provoquées dans le système technologique par les forces de coupe.

Erreur totale Δ = Δ1 + Δ2 + Δ3 + Δ4.

L'erreur totale, comme ses composantes, n'est pas une valeur constante. Chacune des erreurs contient des erreurs systématiques (nominales) et aléatoires. L'erreur systématique est une valeur constante et peut être prise en compte lors du processus de réglage. Quant aux erreurs aléatoires, elles sont causées par des fluctuations aléatoires de la tension, de la fréquence, des forces de frottement, de la température, de l'influence des vibrations, de l'usure, etc.

Afin d'assurer une grande précision de freinage, on cherche à réduire et à stabiliser au maximum les erreurs. Une façon de réduire l'erreur Δ1 est d'augmenter la précision des interrupteurs de mouvement et de réduire la course des propulseurs… Par exemple, micro-interrupteurs par rapport aux autres trajectoires utilisées en génie mécanique, elles se distinguent par une plus grande précision de travail.

Une précision encore plus grande peut être obtenue en utilisant des têtes de contact électriques, qui sont utilisées pour contrôler les dimensions des pièces. La précision de réglage des cames agissant sur les interrupteurs de course peut également être augmentée en utilisant des vis micrométriques, une visée optique, etc.

L'erreur Δ2, comme indiqué, dépend du chemin parcouru par l'outil de coupe après que la commande a été donnée. Lorsque le déclencheur est actionné par la butée en le poussant à un certain point, le contacteur disparaît, ce qui prend un certain temps, pendant lequel le bloc de la machine en mouvement continue à se déplacer dans la section 1 - 2 à la même vitesse. Dans ce cas, les fluctuations de vitesse entraînent une modification de la valeur de la distance parcourue. Après avoir déconnecté le moteur électrique du contacteur, le système décélère par inertie, dans ce cas, le système passe par le chemin de la section 2 — 3.

Riz. 1. Circuit de freinage de précision

Le moment résistant MC dans les circuits de puissance est créé principalement par les forces de frottement. Pendant le mouvement d'élan, ce moment ne change pratiquement pas. L'énergie cinétique du système lors du mouvement d'inertie est exactement égale au travail du moment Ms (ramené à l'arbre moteur) le long de la trajectoire angulaire φ l'arbre moteur correspondant au mouvement d'inertie du système : Jω2/ 2 = Makφ, d'où φ = Jω2/ 2 ms

Connaissant les rapports de transmission de la chaîne cinématique, il est facile de déterminer l'amplitude du déplacement linéaire du bloc machine se déplaçant en translation.

Le moment de résistance dans les chaînes d'approvisionnement, comme mentionné ci-dessus, dépend du poids de l'appareil, de l'état des surfaces de friction, de la quantité, de la qualité et de la température du lubrifiant. Les fluctuations de ces facteurs variables entraînent des changements significatifs dans la valeur de Mc et, par conséquent, dans les voies 2 à 3. Les contacteurs commandés par des commutateurs de voie ont également une dispersion des temps de réponse. De plus, la vitesse de déplacement peut également varier légèrement.Tout cela conduit à la propagation aux positions du point d'arrêt 3.

Afin de réduire la distance de déplacement inertiel, il est nécessaire de réduire la vitesse de déplacement, le moment du volant du système et d'augmenter le moment de freinage. Le plus efficace est la décélération du variateur avant l'arrêt... Dans ce cas, l'énergie cinétique des masses en mouvement et la taille du déplacement inertiel sont fortement réduites.

La réduction de la vitesse d'avance réduit également la distance parcourue lors du fonctionnement des appareils. Cependant, la réduction de l'alimentation pendant le traitement est généralement inacceptable car elle entraîne une modification du mode cible et de la finition de surface. Par conséquent, la réduction de la vitesse d'un entraînement électrique est souvent utilisée lors de mouvements d'installation... La vitesse du moteur électrique est réduite de différentes manières. En particulier, des schémas spéciaux sont utilisés qui fournissent des vitesses dites d'exploration.

La partie principale du moment d'inertie de la chaîne d'alimentation est le moment d'inertie du rotor du moteur électrique, par conséquent, lorsque le moteur électrique est éteint, il est conseillé de séparer mécaniquement le rotor du reste de la chaîne cinématique . Cela se fait généralement par un embrayage électromagnétique… Dans ce cas, le freinage est très rapide car la vis mère a un petit moment d'inertie. La précision du freinage dans ce cas est principalement déterminée par la taille des écarts entre les éléments de la chaîne cinématique.

Pour augmenter le couple de freinage, appliquer freinage électrique des moteurs électriquesainsi que le freinage mécanique à l'aide d'embrayages électromagnétiques.Une plus grande précision d'arrêt peut être obtenue en utilisant des butées dures qui arrêtent mécaniquement le mouvement. L'inconvénient dans ce cas est les efforts importants apparaissant dans les parties du système en contact avec le limiteur rigide. Ces deux types de freinage sont associés à des convertisseurs primaires qui arrêtent le variateur lorsque la pression sur le limiteur atteint une certaine valeur. Le freinage précis à l'aide de freins électriques basse tension est illustré schématiquement à la Fig. 2.

Riz. 2. Circuits de fermeture précis

Le bloc mobile A de la machine rencontre sur son chemin une butée fixe 4. La tête de cette butée est isolée du banc de la machine, et lorsque le bloc A entre en contact avec lui, le circuit de l'enroulement secondaire du transformateur Tr se ferme. Dans ce cas, le relais intermédiaire P est activé, ce qui coupe le moteur. Étant donné que dans ce cas, le lit de la machine est inclus dans le circuit électrique, la tension du circuit est abaissée par le transformateur Tr à 12 - 36 V. Le choix du matériau qui isole la tête du support électrique est une difficulté importante. Il doit être suffisamment solide pour supporter sa taille et en même temps résister aux charges de choc importantes de la butée 4.

Vous pouvez également utiliser une butée mécanique dure et un interrupteur de course qui coupe le moteur lorsqu'il reste quelques fractions de millimètre avant que l'appareil n'entre en contact avec la butée, et la course jusqu'à la butée se termine en roue libre.Dans ce cas, il convient de garder à l'esprit que les forces de frottement ne sont pas constantes, et si le moteur électrique est éteint trop tôt par l'interrupteur de route, l'unité peut ne pas atteindre l'arrêt, et s'il est en retard, il heurtera l'arrêt.

Pour des mouvements de positionnement particulièrement précis, utilisez un verrou à commande électromagnétique... Dans ce cas, lorsque la masse A se déplace, l'interrupteur de mouvement 1PV est d'abord activé, ce qui fait tourner le moteur électrique à vitesse réduite. A cette vitesse, la douille 6 se rapproche du loquet 7. Lorsque le loquet 7 tombe, l'interrupteur de marche 2PV s'active et déconnecte le moteur électrique du secteur. Lorsque la bobine de l'électroaimant 8 est mise en marche, le verrou est retiré de la douille.

Il convient de noter que la relative complexité d'arrêter avec précision les parties mobiles de la machine au moyen de l'électro-automatisation sur la voie oblige dans de nombreux cas l'utilisation de systèmes hydrauliques... Dans ce cas, les faibles vitesses sont relativement facilement atteintes et le le bloc mobile peut rester longtemps appuyé contre la butée dure. Les engrenages tels que la croix de Malte et les verrous sont souvent utilisés pour un arrêt précis lors de la rotation rapide des pièces de la machine.