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.
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.
- Низкое энергопотребление.
- Автономность.
- Простота монтажа.
- 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.
