SDC12983

4. Podział napędów posuwu i serwonapędów obrabiarek NC

Można zaryzykować stwierdzenie, że ponad 90% spotykanych napędów posuwu obrabiarek NCto napędy elektryczne. Spośród napędów elektrycznych spotyka się zarówno napędy stałoprądowe, jak i zmiennoprądowe. Można zaobserwować następującą prawidłowość: w obrabiarkach NC wyprodukowanych w ciągu ostatnich 15 + 20 lat zdecydowanie dominują napędy stałoprądowe, natomiast w obrabiarkach wyprodukowanych w ciągu ostatnich 5 lat i obecnie produkowanych — napędy zmiennoprądowe.

Ogólnie, zaletami napędów elektrycznych są niezłe właściwości dynamiczne, stosunkowo małe gabaryty, cicha praca, wysoka sprawność i duża trwałość; nie wymagają również wielu czynności konserwacyjnych. Do najważniejszych wad tych napędów należy zaliczyć kosztowne zasilacze (zwłaszcza dla silników zmiennoprądowych), zużywanie się komutatora w silnikach stałoprądowych, skomplikowane algorytmy sterowania serwonapędami, zwłaszcza zmiennoprądowymi, wymagającymi sterowania mikroprocesorowego o dużej mocy obliczeniowej.

Na rysunku 4.2 przedstawiono inny podział napędów posuwu obrabiarek NC, tym razem ze względu na rodzaj ich sterowania. Spotyka się bowiem napędy przełączalne i sterowane impulsowo.

W podziale napędów według rys. 4.2 uwzględniono występowanie tzw. sterowań punktowo-odcinkowych i kształtowych. W tych pierwszych, w których nie występuje problem interpolacji i w wielu przypadkach zagadnienie bezstopnio-wej regulacji prędkości, spotyka się proste napędy, tzw. przełączalne. W napędach przełączalnych stosuje się albo nieregulowane silniki wraz z reduktorami z włączalnymi sprzęgłami zdalnie sterowanymi (sprzęgła elektromagnetyczne), albo regulowane silniki o stosunkowo niewielkiej rozpiętości prędkości.

Zgodnie z definicją napędy przełączalne zalicza się do serwonapędów, ponieważ wymagają one sprzężenia zwrotnego położeniowego. Napędów przełączalnych używa się w wiertarkach NC, wytaczarkach NC i robotach; ich zastosowanie jest więc mocno ograniczone.

Powszechnie stosowane są natomiast napędy sterowane impulso-w o, zwane także dyskretnymi. Idea tego sterowania (przedstawiona w rozdz. 1) polega na tym, że każdy impuls z interpolatora jest równoznaczny przemieszczeniu o 1 działkę elementarną, która we współczesnych obrabiarkach NC wynosi 2 pm. Napędy sterowane impulsowo można podzielić na:

• napędy z silnikami działającymi dyskretnie, np. silniki skokowe,

• napędy z silnikami o działaniu ciągłym, np. silniki stałoprądowe lub zmiennoprądowe.

Napędy z silnikami o działaniu ciągłym zalicza się do serwonapędów, ponieważ muszą pracować w układzie automatycznej regulacji położenia, czyli w obecności sprzężenia zwrotnego położeniowego.