Использование шаговых двигателей в модернизации металлообрабатывающих станков

Общей целью модернизации промышленного оборудования, в том числе, и металлообрабатывающих станков, является повышение производительности машин и точности обработки заготовок. Для решения этих задач модернизируемые станки оснащаются разнообразными техническими средствами. Помимо прочего в модернизации производственной техники используются шаговые электрические двигатели. Наряду с повышением производительности и обеспечением точности металлообработки их использование позволяет устранить человеческий фактор, негативно влияющий на качество конечной продукции.

Использование шаговых двигателей в модернизации металлообрабатывающих станков

Шаговый двигатель: описание и принцип действия

Шаговым называется электромотор, ротор которого совершает дискретные (прерывистые) угловые движения, поворачиваясь на некий заданный угол. Ключевое отличие данного двигателя от обычных моторов состоит в наличии на статоре нескольких обмоток. Их количество определяется числом позиций, в которых должен фиксироваться ротор. Принцип действия шагового двигателя заключается в последовательном возбуждении обмоток, вследствие чего ротор поворачивается на заданный угол.

Эксплуатационные достоинства шаговых двигателей

Изготовленный в соответствии с современными технологиями шаговый электромотор обладает рядом эксплуатационных достоинств, делающих его перспективным для использования при модернизации станков. В число этих преимуществ входят следующие.

  1. Низкое энергопотребление.
  2. Автономность.
  3. Простота монтажа.
  4. Компактность.

Устройства потребляют малое количество электроэнергии, что делает их пожаробезопасными. Они не требуют контроля со стороны оператора-станочника. Операции по установке шаговых двигателей не требуют особо высокой квалификации исполнителей. Малые габариты облегчают размещение устройств на станке.

Варианты использования шаговых двигателей

В процессе модернизации станочного оборудования шаговые электродвигатели используются преимущественно для автоматизации не основных, а дополнительных металлообрабатывающих операций, к которым относятся следующие:

  • линейное перемещение заготовки и инструмента на заданное расстояние;
  • поворот заготовки на заданный угол;
  • автоматическая смена инструмента в ходе техпроцесса;
  • включение и отключение станка в заданный момент времени.

Поскольку все эти операции являются, скорее, сервисными, чем основными, шаговые двигатели часто называют сервомоторами. Именно такое название часто встречается сегодня в специальной литературе, посвящённой вопросам промышленной металлообработки.

В токарном станке сервомоторы используются для перемещения суппорта с резцами при продольном точении и поперечном углублении в тело заготовки. При фрезеровании шаговый двигатель используется для поворота и линейных перемещений стола с закреплённой на нём заготовкой. В станках устаревших модификаций эти операции выполняются вручную. К примеру, для перемещения суппорта с резцами оператор вращает специальную рукоятку  и по лимбу контролирует величину перемещения.

В модернизированной машине эту функцию исполняет сервомотор. А функции управления и контроля возложены на автоматику. Электрический двигатель никогда не устанет, а процессор и контроллеры не потеряют настроек. Первый момент обеспечит высокую производительность. Второй – требуемую точность металлообработки. Таким образом, общие цели модернизации окажутся достигнутыми.