Исходные данные: 

Универсальный токарный станок для обработки труб типа 165. Имеет один главный привод и коробку передач шпинделя и раздачи на продольное перемещение суппорта.

Задача: 

Фрезерование винтовых канавок с шагом винта, произвольно задаваемым в диапазоне а...А, в длинных цилиндрических заготовках произвольного диаметра в диапазоне d...D. Фрезерная головка устанавливается на суппорт вместо резцовой головки.

Решение:

Изначально станок обеспечивал нарезание трубной резьбы и рабочую продольную подачу суппорта в миллиметрах на оборот шпинделя. Синхронизация движения суппорта и вращения шпинделя обеспечивалась раздаточной коробкой с фиксированными соотношениями скоростей. Поэтому было принято решение отказаться от жесткой механической связи между шпинделем и суппортом, а управлять ими по отдельности с помощью регулируемых электроприводов.

Данная задача достаточно просто решается техническими средствами компании Control Techniques. Для шпинделя использовано бездатчиковое векторное управление на основе преобразователя Commander SK. Для привода подачи – векторное управление с датчиком обратной связи на основе преобразователя Unidrive SP. Двигатель подачи суппорта был установлен непосредственно на ходовой винт суппорта. На предпоследнем валу коробки передач шпинделя был смонтирован датчик положения шпинделя. Для отображения и ввода информации использован модуль HMI (человеко-машинного интерфейса) CTIU-200 . Среди множества интересных вещей выпускаемых компанией Control Techniques имеется устройство SM Application (малый модуль приложений). Этот модуль – полноценный одноосевой, точнее полутора осевой motion контроллер с памятью программ в 300 kB. Модуль просто вставляется в свободный слот расширения преобразователя Uni SP. С помощью этого модуля решается задача электронного редуктора с произвольно задаваемым коэффициентом редукции. Функция редукции является библиотечной. Этот же модуль обрабатывает введённые с панели HMI данные и команды, а так же управляет дискретными входами выходами через сетевой модуль Beckhoff BK7200 по сети CTnet.

Применение этого решения позволило значительно сократить сроки разработки технической документации и ввода в эксплуатацию доработанного станка. Прямое цифровое управление с коротким, 1 мс, временным тиком даёт хорошую помехозащищённость и точность электронного редуктора. С финансовой точки зрения решение вполне приемлемое. Средневзвешенная цена на частотные преобразователи одной мощности, но разных производителей – одинакова. Модуль SM Application стоит не более 400 евро.