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伺服驱动器在数控机床进给轴上的控制与应用
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江苏亚威机床股份有限公司摇江苏扬州摇圆圆缘圆园园
摘摇要院随着当前制造业的飞速发展袁生产中常用的机床也渐渐的开始了袁出现了具备更高效率与加工精度的数控机床遥传统的常规机床已经逐渐被数控机床所取代袁且目前数控机床进给轴的控制已经实现了对位置运动的实时操控袁精准高效的位置运动控制袁令当前数控机床的精准度有了质的飞跃遥
关键词院伺服驱动器曰数控机床曰进给轴
员伺服控制系统
伺服控制系统是用以针对某过程实施精确跟随或复现的反馈控制系统袁还可以将其称之为随动系统遥伺服控制系统多用于数控机床上袁这一系统经历了多个发展历程遥自步进伺服起袁逐渐发展成为直流伺服尧交流伺服遥构成伺服系统的主要构件共分为以下五大部分院驱动器尧控制器尧电动机尧检测器以及机床工作台遥
伺服驱动器是构成伺服控制系统的关键构件袁也是自动化数控设备中常用的组件遥作为控制伺服电机的操控装置袁与普通交流马达上所配置的变频器相类似袁同属于伺服系统整体的构成元件袁可以在高精度定位系统上加以应用遥伺服驱动器一般是利用位置尧速度以及力矩的调整控制实现对伺服电机的操控袁能够令传动系统精准的定位袁也是当前传动技术应用中常用的高新产品遥
利用伺服驱动器的精准控制功能袁可以实现数控加工中心等多种自动化设备完成更精准的工作袁这一技术也已经开始在工业机器人领域崭露头角遥伺服驱动器的控制核心由数字信号处理器构成袁能够完成复杂繁琐的控制算法袁且具备较强的网络数字化圆数控机床与进给轴
尧智能规划功能遥
数控机床的诞生为生产加工制造业带来了高效的生产力袁并全面提升了社会整体的制造水平与生产效率袁促进了市场的性突破遥
进给轴是数控机床中重要的机械传动装置袁主要是纵向尧横向两类进给轴结构袁其部件主要是传动部件以及支撑部件遥在进给轴的垂直方向安装应用时袁需要注重丝杠自锁袁预防突发性的断电情况引发主轴箱体的下滑袁因此相关制动装置也是进给轴的必备构件遥
当前常见的数控机床都是采用滚珠丝杠袁将伺服电机的旋
转运动转变为直线运动袁并实现工作台或刀架的运作遥滚珠丝杠副是实现数控机床运行的重要传动构件袁且展现出了较高的传动效率袁灵敏度尧稳定度尧刚度尧耐久性也在长期应用中表现良好遥当前的滚珠丝杠副已经成为了批量尧产业化生产的产品袁所以其品质与精度已经趋于完善袁但是在机床安装中袁若是没有安装到位袁仍会直接影响到机床运作的精度以及加工质量遥
支撑丝杠是轴承座与轴承共同组成进给轴的支撑构件袁也是影响到数控机床整体加工精度的重要构件遥滚珠丝杠副的支撑模式主要有以下三种院一是将一端固定袁另一端自由曰二是采用一端固定袁一端游动曰三是两端皆固定遥而应用最广泛的则是两端皆固定的形式袁这样能够提供更高的精度袁且整体刚度较强猿数控机床中伺服驱动器与进给轴的应用
袁利于提高机床加工的精准度遥
进给传动与伺服驱动器都是实现数控机床运作的重要构建遥进给传动系统是负责数控机床中多条线路尧回转坐标定位
以及切削进给的重要执行系统遥进给传动系统需要极高的精准性才能够实现更加精准的加工工作遥对于数控机床的运行系统操控而言袁要求其具备对运动速度尧运动位置的精准自动控制袁且具备迅速的反应能力袁才能够令整体操控系统具备精确的定位和优良的动态响应性遥
通常情况之下袁机床单轴模拟进给的数控系统主要是用以控制位置运动遥在执行相关定位位置命令载蚤渊泽冤后袁发出位置偏差信号耘渊泽冤至丝杆螺母实现工作台移动来驱动交流电机运作袁然后伺服驱动器控制系统便会基于这一偏差信号袁并带动丝杆转动袁输出相应的位移袁然后将运动传达载园渊泽冤遥在工作台上固定的光栅尺直线位移监测装置检测出输出的载园渊泽冤之后袁会经过处理放大并视作反馈信号与输入信号进行对比遥若跟随误差耘渊泽冤越载蚤渊泽冤鄄载园渊泽冤屹园袁则仍旧利用驱动系统控制工作台继续移动至跟随误差耘渊泽冤越园袁然后终止系统输出遥这就是机床的反馈控制回路最常见的模式袁若是不具备反馈回路袁则称之为开环控制系统遥
数控机床进给系统图
就数控机床来讲袁需要保障控制驱动系统的稳定袁还要求提供相应的性能指标工作作为充分必要条件遥而进给轴系统需要基于死区尧最大超调量以及稳态误差等状况来衡量性能遥一般来讲袁大多数的性能指标之间都是相互联系的袁比如稳态误差一旦减小袁必然会造成整体系统稳定性的降低遥若是需要考量相关主要性能袁则需要通过控制对象并利用一定的放来实现调校源总结
袁提高整体控制系统的综合性指标遥
目前我国加工业正在进行技术革新袁寻求更加精准的高质量加工遥在追求提高质量的同时袁加工生产效率也是一大研究重点遥采用高性能尧高品质的伺服驱动器袁能够强化数控机床的信号传达相应效率袁且具备良好的稳定性遥将伺服驱动器的优异性能与进给轴相结合袁才能够实现精准加工袁全面提高数控机床整体加工效率与加工质量袁推动产业的技术革新遥
参考文献咱员暂杨兆军院
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