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對(duì)需改造的機(jī)床進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查
不是所有的舊機(jī)床都適合進(jìn)行數(shù)控改造,對(duì)需改造的機(jī)床要進(jìn)行了解。
對(duì)機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)要進(jìn)行測(cè)繪做出正確判斷,良好的機(jī)械性能是機(jī)床數(shù)控化改造成功的基礎(chǔ)條件,否則,再好的數(shù)控系統(tǒng)也無法發(fā)揮其應(yīng)有的性能。因此,在機(jī)床數(shù)控改造前應(yīng)對(duì)機(jī)床進(jìn)行機(jī)械精度的檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問題可以在機(jī)床改造實(shí)施過程中進(jìn)行修復(fù)。若機(jī)床機(jī)械系統(tǒng)存在較多問題,如舊機(jī)床在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造時(shí)存在缺陷,機(jī)床數(shù)控改造就不會(huì)有太大的意義。在自動(dòng)化程度要求不高的情況下,機(jī)床主軸變速部分可不做改動(dòng),這樣可大大降低改造成本。
主軸伺服系統(tǒng)的改造方案
舊的數(shù)控機(jī)床主軸控制一般采用直流伺服或交流模擬伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(一般是 /-10V的模擬信號(hào))。根據(jù)使用需求,可以不保留原驅(qū)動(dòng)裝置和主軸電機(jī),采用交流數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)替代或采用變頻器控制。也可保留原驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),如狀態(tài)良好的交流模擬伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可保留狀態(tài)良好的直流電機(jī),使用新的直流伺服控制裝置替代老的驅(qū)動(dòng)裝置。此項(xiàng)不屬必改項(xiàng),如對(duì)機(jī)床精度要求不高時(shí),可以通過預(yù)緊原螺母的方法消除傳動(dòng)間隙。
淺談伺服電機(jī)系統(tǒng)的重要功能
數(shù)控機(jī)床的伺服電機(jī)系統(tǒng)重要的功能是保證輸出的速度和距離準(zhǔn)確付制輸入要求。為了保證實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)基本包括電流控制環(huán),速度控制環(huán)和位置控制環(huán)三環(huán)控制的系統(tǒng)。電流環(huán)保證伺服系統(tǒng)的電流在動(dòng)態(tài)時(shí)為更佳波形; 速度環(huán)和位置環(huán)保證伺服電機(jī)系統(tǒng)在任何時(shí)刻的輸出速度和位置準(zhǔn)確付制輸入信號(hào)要求的速度和位置。步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)目前數(shù)控系統(tǒng)主要有三種類型:步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)。評(píng)估伺服系統(tǒng)往往從系統(tǒng)的靜特性、動(dòng)特性出發(fā),具體性能進(jìn)行評(píng)估如下。
系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的分析
系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性是描述系統(tǒng)在輸入的作用下,輸出隨時(shí)間變化的情況。速度和電流控制系統(tǒng),有數(shù)字和模擬兩種控制方法,可分別采用離散和連續(xù)的數(shù)學(xué)方法分析。工程上為了簡(jiǎn)化分析,根據(jù)香農(nóng)定理,選擇數(shù)字系統(tǒng)的采樣頻率f0,數(shù)字系統(tǒng)信號(hào)頻譜中的高頻率為fmax。數(shù)控化改造問題數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品,在機(jī)械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用,很好地解決了現(xiàn)代機(jī)械制造中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密、批量小、多變零件的加工問題,且能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質(zhì)量,大幅度地提高生產(chǎn)效率。這樣系統(tǒng)就可以按連續(xù)系統(tǒng),用拉普拉斯傳遞函數(shù)的方法分析。
對(duì)輸出特性的要求
它是指被控制的伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的靜特性,根據(jù)這個(gè)特性,判斷在要求的速度范圍內(nèi)是否具有足夠的輸出轉(zhuǎn)矩以帶動(dòng)負(fù)載。是否有足夠的過載倍數(shù)使機(jī)械負(fù)載啟動(dòng)。一般伺服電機(jī)以轉(zhuǎn)矩作為主要參數(shù)。連續(xù)工作的轉(zhuǎn)矩不得超過連續(xù)工作區(qū)。在起制動(dòng)及加減速時(shí)不得超過斷續(xù)工作區(qū)。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn),設(shè)計(jì)時(shí)在潤(rùn)滑泵出口處安裝壓力檢測(cè)開關(guān),并將此開關(guān)信號(hào)輸入PMC系統(tǒng),在每次潤(rùn)滑泵工作后,檢查系統(tǒng)內(nèi)的壓力,一旦發(fā)現(xiàn)異常則立即停止數(shù)控車床工作,并產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。為了能反向和在制動(dòng)下工作,伺服系統(tǒng)還需要具有四象限工作的特性。
速度環(huán)經(jīng)常采用的兩種控制方式
為了分析速度系統(tǒng),把電流環(huán)近似為1; 由于伺服電機(jī)的軸端施加負(fù)載,所以伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性受阻尼和慣性負(fù)載的影響。為了提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,PID算法是工程上經(jīng)常采用的方法,速度環(huán)經(jīng)常采用的有PI和IP兩種控制方式。本質(zhì)上,PI與IP都是比例—積分的關(guān)系。6、強(qiáng)力冷卻大功率強(qiáng)力冷卻泵,極大地改善了零件切削,根據(jù)客戶要求可裝1-4條冷卻管,冷卻性能好。但PI控制軟件處理的順序是先比例、后積分,著重于比例; 而IP控制軟件處理的順序是先積分、后比例,著重于積分。