Принципиальная электрическая схема фрезерного станка, фото, видео

Собрать электрическую схему своими руками совсем несложно, если вы обладаете должным уровнем знаний по электротехнике, даже отличным знанием электротехники.

Как ы понимаете это дело не для новичков и тех, кто не понимает ничего в электрических схемах. Разберем этапы работы на примере фрезерного станка и узнаем что такое принципиальная электрическая схема фрезерного станка.

Схема принципиальная электрическая консольно-фрезерного станка 6Р11

Виды

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.

Принцип действия

Принцип действия основан на отображении работы каких-либо конечных приемников электрической энергии от работы или взаимодействия остальных компонентов, входящий в данную принципиальную электрическую схему фрезерного станка.

На нашем примере — это отработка магнитных пускателей в зависимости от положения рукояток управления, положения концевых выключателей, состояния тепловых реле и т. п.

Принципиальная электрическая схема управления ЭП вертикально-фрезерного станка

↑ Предисловие

После того, как собрал свой маленький станочек без существенных затрат сил, времени и средств, меня всерьез заинтересовала эта тема. Посмотрел на ютубе, если не все, то почти все ролики, связанные с любительскими станками. Особенно впечатлили фотографии изделий, которые люди делают на своих «home CNC
». Посмотрел и принял решение – буду собирать свой большой станок! Вот так на волне эмоций, хорошо всё не обдумал погрузился в новый и неизведанный для себя мир
CNC
.

Не знал с чего начать. Первым делом заказал нормальный шаговый двигатель Vexta

на 12 кг/см, между прочим с гордой надписью «made in Japan».

Пока тот ехал через всю Россию, сидел вечерами на разных ЧПУ-шных форумах и пытался определиться в выборе контроллера STEP/DIR
и драйвера шаговых двигателей. Рассматривал три варианта: на микросхеме
L298
, на полевиках, либо же купить готовый китайский
TB6560
о котором были очень противоречивые отзывы.

У одних он работал без проблем продолжительное время, у других сгорал при малейшей ошибки пользователя. Кто-то даже писал, что у него сгорел, когда тот немножко провернул вал двигателя, подключенного в это время к контроллеру. Наверное факт ненадежности китайца и сыграл в пользу выбора схемы
L297+IRFZ44
активно обсуждаемой на форуме. Схема наверное и в самом деле неубиваемая т.к. полевики драйвера по амперам в несколько раз превышают то, что нужно подавать на моторы. Пусть и самому паять надо (это же только в плюс), и по стоимости деталей выходило чуть больше, чем китайский контроллер, зато надежно, что важнее.

Немного отступлю от темы. Когда всё это делалось, даже не возникло мысли, что когда-нибудь буду об этом писать. Поэтому нет фотографий процесса сборки механики и электроники, только несколько фоток, сделанных на камеру мобильника. Всё остальное щелкал специально для статьи, в уже собранном виде.

Можно ли ее собрать своими руками?

До самостоятельной сборки схемы своими руками прежде всего необходимо помнить, что предстоящая работа связана с электроэнергией, и соблюдение правил безопасности при ее производстве крайне важно!

Необходимые материалы и инструменты

Что нам понадобится:

сама принципиальная электрическая схема фрезерного станка;
набор составляющих элементов (магнитные пускатели, концевые выключатели, трансформаторы, кнопки управления, тумблеры, реле и т. п.;
набор электромонтажника, в который входят необходимые элементы (пассатижи, отвертки, маркеры, изолента и т. д.);
кабельная продукция (кабели, монтажные провода разных сечений);
тестер или мультиметр электрических сигналов.

Пошаговая сборка

Сборку желательно начинать с монтажа основных составляющих, тесть сначала смонтировать кабели к электроприводам, провода к магнитным пускателям. Затем постепенно переходить к вторичным цепям управления, цепям блокировки, сигнализации, защиты.

Концы кабелей и жил проводов необходимо оконцевать и промаркировать, согласно с принципиальной электрической схемой фрезерного станка. Это крайне важно, потому что сбережет выше время и силы при пусконаладочных работах. Да и о тех, кто будет эксплуатировать станок после вас, необходимо помнить.

Подключение и проверка исправности

После монтажа нужно убедиться, что все основные работы закончены и все посторонние предметы удалены из зоны действия станка.

После подачи питания на станок можно приступить к проверке его работоспособности. Проверить, управляется ли он от рукояток и кнопок управления, действует ли торможение электродвигателя шпинделя, управляется ли продольное перемещение стола и т. д.

Возможные ошибки и способы их исправления

двигатель гудит при пуске, но не вращается — отсутствие напряжения в одной из фаз электросети — проверить мультиметром, где произошел обрыв (плавкие вставки, автоматический выключатель, тепловое реле, соединительный кабель);
при вращении электродвигатель гудит и перегревается — межвитковое замыкание, короткое замыкание между фазами — заменить электродвигатель или отремонтировать обмотку;
срабатывает тепловая защита — перегрузка электродвигателя — снизить нагрузку до номинальной.

Более подробные неисправности относятся к пусконаладочным работам, их множество и это материал для статьи другого профиля.

Работа схемы при автоматическом управлении

Автоматическое управление применяется только для продольного хода стола.
На станке можно вьшолнить следующие автоматические циклы:

Правый скачкообразный с реверсом
Левый скачкообразный с реверсом
Маятниковый

При маятниковом цикле рабочая подача автоматически чередуется с быстрым ходом в каждом направлении.

Для работы на автоматическом цикле переключатель ПУ должен быть установлен в положение «автоматический цикл».

Кроме того, необходимо также сделать механическое переключение валика, имеющегося в салазках станка, из положения «ручное управление» в положение «автоматический цикл». При последнем положении валика кулачковая муфта продольного хода заперта и конечный выключатель 4КА нажат. Это обеспечивает управление продольным движением стола только от командоаппаратов 1КА и 3КА при сблокированных поперечной и вертикальной подачах.

Для объяснения работы схемы в автоматическом цикле разберем выполнение правого скачкообразного цикла с реверсом. Этот цикл состоит из автоматических переключений:

С быстрого хода вправо на подачу вправо
С подачи вправо на быстрый ход влево
С быстрого хода влево на стоп

Для получения быстрого хода стола в начале цикла нужно предварительно убедиться в том, что командоаппарат 3КА, управляющий работой пускателя ПБ при автоматических циклах, находится в ненажатом состоянии, т. е. через его контакт 48-26 происходит питание пускателя ПБ.

Если контакт 3КA 48-26 не закрыт, то необходимо сделать поворот звездочки с восемью выступами, сидящей на валу рукоятки командоаппарата 1КА, на один выступ, после чего контакт 8КА 48-26 закроется.

При повороте рукоятки командоаппарата 1КА вправо включится быстрый ход стола вправо, так как произойдет включение пускателей ПП для двигателя подачи и ПБ для электромагнита.

Отключение быстрого хода происходит, когда в нужной точке пути стола откидной кулачок сделает поворот звездочки на один выступ; при этом контакт 48-26 командоаппарата 3КА раскроется, электромагнит ЭБ будет отключен, и стол продолжит движение со скоростью рабочей подачи.

Для переключения движения стола в нужной точке пути с рабочей подачи вправо на быстрый ход влево в пазу стола должны быть установлены рядом два кулачка: кулачок № 1 для перевода рукоятки командоаппарата из положения вправо в положение влево и кулачок № 3 (откидной) для отключения подачи вправо и включения быстрого хода.

Когда кулачок № 1 переводит рукоятку командоаппарата 1КА в положение влево, то перед моментом раскрытия контакта 15-16 от нажатия кулачком №3 на звездочку с выступами в командоаппарате 3КА контакт 48-25 уже закрывается, что обеспечивает питание пускателя ПП по цепи 15-42-48-25-16 при раскрытом контакте 15-16 командоаппарата 1КА.

После перевода рукоятки в положение влево кулачок № 3 поворачивает звездочку на одип выступ и в командоаппарате 3КА раскрывается контакт 48-25, отключая пускатель ПП- подача вправо. Закрытие нормально закрытого контакта пускателя ПП 22-18 замыкает цепь питания пускателя ПЛ, ц двигатель реверсируется. Одновременно контакт 3КА 48-26 включает пускатель ПБ, и стол идет быстро влево.

Остановка быстрого хода влево происходит при переводе кулачком № 2 рукоятки командоаппарата 1КА в нейтральное положение, в котором отключаются двигатель подачи и электромагнит ЭБ.

Наладку на автоматические циклы следует производить без обрабатываемой детали, так как ошибки при наладке могут привести к включению быстрого хода вместо подачи, что может вызвать поломку инструмента.

Работа схемы при остальных автоматических циклах аналогична вышеописанной.

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).

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.

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.

Зажим инструмента

Для зажима инструмента необходимо тумблер SA3 (на боковом пульте) установить в положение «Зажим» и удерживать рукой. При этом срабатывает пускатель КМ4, который подает напряжение на двигатель механизма зажима инструмента М4. Идет зажим инструмента. Прощелкивание муфты в механизме зажима свидетельствует об окончании зажима инструмента. Микровыключатель SQ10 своими контактами включает пускатель К5.1, который становится на самопитание, отключает двигатель М4 и подготовит цепь пуска двигателя шпинделя.

Разжим инструмента: тумблер SA3 установить в положение «Разжим» и удерживать рукой. При этом срабатывают пускатели КМ5.1. Пускатель КМ5.3. подает напряжение на двигатель М4. Идет отжим инструмента. Окончание отжима инструмента контролируется визуально. Примечание: Во избежание получения травм при разжиме инструмента пуск шпинделя блокируется замыкающими контактами К5 При вращающемся шпинделе разжим инструмента заблокирован размыкающими контактами К5 в цепи включения двигателя М4 При зажиме и разжиме инструмента, с целью исключения проворачивания шпинделя, необходимо установить низкую скорость оборотов шпинделя (не выше 400об/мин)

Технические характеристики

Технические характеристик несколько схожи в предыдущей моделью — 6Р12. Но некоторые конструктивные узлы отличаются. Также имеется стол, другой по размерам. Если в модели серии Р12 это было 1250 на 320 миллиметров, то в 6Р13 увеличено до 1600 на 400 миллиметров. Основные технические характеристики агрегата:

расстояние от шпинделя до поверхности — от 30 до 500 миллиметров;
до оси направляющей шпинделя — 40 миллиметров;
ручное перемещение в продольном направлении — 100 мм;
поперечном — 320 мм;
вертикальном — 420 мм;
механическое перемещение в продольном — 1000 мм;
поперечном — 300 мм;
вертикальном — 410 мм;

масса макс детали — до 300 килограмм;
частота вращения шпинделя — 31,5 до 1600 оборотов в минуту;
скоростей шпинделя — 18 тук;
конец шпинделя — класс 3;
есть возможность выключения упоры, блокировки подачи и блокировки раздельного включения подачи;
мощность электродвигателя главного — 10 кВт;
охладительного оборудования — от 125 кВт;
мощность привода подач — 3 кВт.

Масса рассматриваемой модели станка составляет 4200 килограмм (в то время как в предыдущей модели она была 3150 кг — увеличено более чем на тысячу килограмм). Размеры для установки 2560 на 2260 на 2120 миллиметров.