Электрические схемы станков с ЧПУ

Составление электрических схем для станков с ЧПУ

Собрав механическую часть станка, для умельца наиболее сложным моментом останется блок управления ЧПУ с приводами и ШД, который надо грамотно укомплектовать и затем смонтировать по схемам.

Работа любого современного оборудования, в том числе и металлообрабатывающих станков с ЧПУ, невозможна без электрического тока.

Поэтому, помимо механической части устройств, обязательно наличие и электрической. Она выстраивается по определенной схеме.

Различают такие виды электросхем:

  • структурная, которая определяет взаимосвязь частей электрооборудования;
  • функциональная, определяющая электрические процессы в отдельном узле, полностью для чпу станка;
  • принципиальная, в которой отражены все элементы, дается представление относительно принципа работы;
  • соединения монтажного плана для подключений к электросети;
  • расположения частей электроустройств, проводниковой и кабельной продукции.

Техническая документация устройства обычно содержит принципиальную электросхему и схемы располо­жения электрооборудования. Ее выполняют, не придерживаясь масштаба и не указывая, как в действительности расположены отдельные элементы.

Общие требования к составлению электросхем

На электрических схемах станка с ЧПУ (речь идет про принципиальные) обычно изображают каждый элемен­т электрооборудования, участвующий в технологическом процессе или контролирующего его течение. Принято слева размещать силовые цепи, обозначая жир­ной линией, а для цепей управления место на схеме – с правой стороны они изображены в виде тон­кой линии. Составляя схему, условно считают, что все элементы цепей в отключенном состоянии.

У элементов – схематическое представление, им даны позиционные обозначения в виде букв. В случае одного электродвигателя – М, а если их несколько – М1, М2, М3 (в буквенном и числовом выражении). Если строят схемы расположения, на них (в масштабном изображении) фиксируют все, что относится к электрооборудованию. Там, где место для элементов соединения – проводов и кабелей, – тонкая линия. Такие схемы строятся, изображая конкретные узлы фрезера, их имеет электрошкаф и пульт управления станком.

Каждый электрик должен знать:  Электропроводка в полу преимущества, нормы, правила монтажа

Как пример схемы силового оборудования устройства с числовым управлением, можно представить такую:

Современное электрооборудование имеет весьма сложные схемы, и читать их не всегда просто. А объясняется ситуация тем, что помимо элек­тродвигателей, реле, пускателей и контакторов, станок включает немало автоматических средств, вычи­слительную технику, блоки микроэлектронной аппаратуры. Разные станки, в совокупности, имеют общий электрический компонент и, в то же время, отличаются особенностями функционала блоков.

Особенности электросхемы фрезерного станка 6Р82

Попробуем разобраться с электросхемой горизонтального консольно-фрезерного cтанка 6Р82. Она представлена следующими блоками:

  • питающей сетью с напряжением 380 В, переменным током с частотой 50 Гц;
  • цепями управления с напряжением 110 В (переменный ток); 65 В (постоянный ток);
  • местным освещением с напряжением 24 В;
  • номинальным суммарным током одновременно работающих электродвигателей 20 А и номинальным током устройств защиты 63 А.

В технической документации сформулированы пределы использования оборудования на станке относительно мощности и силовых нагрузок. Если шпиндель агрегата совершает больше 63 об/мин, то пределы использования главного привода ограничивает лишь номинальная мощность электродвигателя.

Нужно назвать и основные компоненты электросхемы фрезерных станков: ШД с драйверами, платы интерфейса, компьютеры или ноутбуки, блоки питания и кнопка для аварийной остановки станка.

Вариант самостоятельной сборки

Для того, кто выполняет сборку чпу станка своими руками, есть другой вариант установить электрику на станках. Можно приобрести готовый набор, в котором есть три двигателя Nema и столько же драйверов, которые подходят к ним; трансформатор понижения для питания цепи управления и платы коммутации для блока питания (36 В). Можно использовать и другие наборы, собирая станок самостоятельно.

Каждый электрик должен знать:  Что такое кросс модули и для чего они используются

Электронику станка следует выполнить на одной плате. Туда же подключают, применяя разъемы и клеммники, всю совокупность внешних элементов:

  • ШД, концевые выключатели по каждой оси;
  • розетка для включения главного привода (можно DREMEL 300);
  • вентилятор, взятый от мини-пылесоса, трансформатор для блока питания;
  • разъем, обеспечивающий соединение с ПК посредством LPT порта.

Почти все комплектующие несложно извлечь из старых компьютерных плат, Спектрумов – первых ПК, а также вышедших из употребления сетевых коммутаторов.

Схема предусматривает блок управления ЧПУ (программное включение шпинделя), изобилует дополнительными подключениями инструментов и датчиков. К компьютерному порту LPT контроллер ПУ подключают посредством стандартного кабеля. Для электроники станка не требуется принудительное охлаждение, она не нагревается.

Вся электроника для ЧПУ располагается в нише на задней стороне станка и закрывается панелью от пыли и грязи.

Практические советы по второй части сборки

Занимаясь электроникой при сборке ЧПУ своими руками, нужно правильно выбрать источники электропитания. Например, для ШД можно использовать блок на 12 В и ток 3А. Блок с напряжением 5 В с током 0.3А нужен, чтобы запитать микросхемы контроллера. Как выполнить расчеты блока питания? Есть простая формула – 3х2х1=6А, где 3 – количество задействованных ШД (по осям Х, Y и Z); 2 – число запитанных обмоток, 1 А – сила тока.

Конструкцию управляющего контроллера, по весьма простой принципиальной схеме, можно собрать из трёх микросхем, и он не нуждается в прошивке. Поэтому, хороший фрезерный станок ЧПУ способен сам создать человек, слабо разбирающийся в электрике и электронике.

Управляет ШД драйвер, – усилитель на 4 канала. Он сделан из 4-х транзисторов.

Применяют и варианты серийных микросхем, типа ULN 2004 (на 9 ключей), сила тока 0,5 – 0,6А.

Каждый электрик должен знать:  Электроэнцефалограмма мозга - принцип работы и способы применения

Посредством программы vri-cnc драйверами можно управлять. Нужно только на официальном сайте найти инструкцию, как ее используют. Для общего управления станком используют программы Kcam и Mach3, которые различают разные форматы файлов фрезерного процесса и сверловки.

Новые подходы к комплектации станков

Только надежное оборудование с простым управлением обеспечит высококачественное фрезерование или гравирование поверхностей деталей и заготовок.

Например, строгальный станок по дереву ЧПУ winner pro строгает любые породы по всем четырем плоскостям заготовки, производит разнообразные виды профиля. Что в нем особенно хорошо, так это принцип построения по модулям. Это значит, что есть возможность менять характеристику оборудования, максимально адаптируя к нуждам заказчиков.

В каждой серии станочного оборудования реально внедрять модификации, которые отличаются количеством шпинделей, имеют различную мощность электродвигателей, а значит и скорость подачи заготовок. Заказчик имеет возможность заказать компоновку станка, в соответствии с потребностями, с новой электрической схемой.

Поэтому перед подключением станка к системе питания, лучше проверить, точно ли соответствуют ли параметры характеристикам сети. Это прямая обязанность электрика. Требуется трехфазная сеть с напряжением 380 В и частотой 50 Гц, обязательно заземление. Кабели питания (с сечением не меньшим 16 мм) подводятся к оборудованию в трубе или металлорукаве, чтобы при работе его не повредить.

Такой станок с ЧПУ – лучшее из того, что создано сегодня. Он обеспечивает качественное фрезерование и гравировку поверхностей деталей, высокую точность обработки заданных программой элементов (команда G601 для активации шага имеет место только при точном позиционировании).

Заключение

Хорошее знание электросхем, чтение чертежей – эти задатки должны быть у всех, для кого числовое и программное управление не броское словосочетание, но ежедневная работа по электрообеспечению программируемого оборудования и роботизированной техники.

Добавить комментарий