主軸定位 介紹

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1、大家在學(xué)習(xí)數(shù)控車床技術(shù)的時(shí)候，都已經(jīng)知道大部分?jǐn)?shù)控車床或加工中心上都有主軸定位（或叫主軸定向）功能，現(xiàn)在為能更清楚地了解該功能，筆者在這里就就數(shù)控車床主軸定位的分類、原理、調(diào)整方法、及常見故障等方面展開討論。主軸定位：通常主軸只是進(jìn)行速度控制，但在一些特殊的情況下也需要對(duì)主軸進(jìn)行位置控制。例如：在加工中心上進(jìn)行自動(dòng)換刀時(shí)、鏜孔加工中因工藝要求而需要讓刀時(shí)，以及車床在裝卡工件等時(shí)都需要主軸準(zhǔn)確的停在一個(gè)特定的位置上。這就是我們通常所說的主軸定向功能。主軸定向功能就是NC發(fā)出定向命令，通過主軸上的位置傳感器上的一轉(zhuǎn)信號(hào)使主軸停止在一個(gè)確定的位置上，并向伺服電機(jī)位置環(huán)一樣提供

2、一定的保持力矩。定位與定向是兩個(gè)概念主軸定向是一點(diǎn)定位，而定位是任何角度主軸定向是對(duì)主軸位置的簡(jiǎn)單控制，可以選來作為位置信號(hào)的元件有：外接接近開關(guān)與電機(jī)速度傳感器；主軸位置編碼器；電機(jī)或內(nèi)裝主軸的內(nèi)置傳感器。而根據(jù)使用的位置信號(hào)的不同參數(shù)設(shè)置也有區(qū)別。數(shù)控車床主軸定位有兩種，一種是靠伺服主軸電機(jī)自身構(gòu)成C軸，主軸電機(jī)和主軸靠同步帶連接（1：1）構(gòu)成全閉環(huán)，可以CS輪廓插補(bǔ)，定位，剛性功絲。另一種可以在主軸上加一個(gè)伺服電機(jī)用齒輪傳動(dòng)組成C軸造成主軸定位故障的原因主要來自下面三個(gè)方面：1、主軸定位檢測(cè)傳感器位置安裝不正確，無法檢測(cè)到主軸狀態(tài)，造成定位時(shí)主軸來回?cái)[動(dòng)；2、主軸

3、速度控制單元參數(shù)設(shè)置有誤，使主軸定位產(chǎn)生誤差或抖動(dòng)；3、主軸停止回路調(diào)整不當(dāng)，會(huì)使主軸在定位點(diǎn)附近擺動(dòng)。對(duì)于前兩種原因引起的故障，可通過調(diào)整定位傳感器的安裝位置或修改控制單元有關(guān)參數(shù)消除；對(duì)于第三類原因引起的故障，只需調(diào)整主軸回路定位電位器即可排除。加工中心主軸一般只能定向，不能定位，目的是用于換刀，鏜孔時(shí)定向?？?jī)H主軸尾端有一副檢測(cè)元件（如光電開關(guān)，霍爾元件等），檢測(cè)到定向信號(hào)后，主軸伺服電機(jī)會(huì)電磁鎖緊定位（這類伺服電機(jī)一般編碼器線數(shù)不高，定位精度低，但轉(zhuǎn)速高），如果主軸定位不準(zhǔn)確，可能會(huì)損壞刀庫和主軸頭。解決辦法是：卸下主軸外罩，將檢測(cè)元件的固定端的哪一個(gè)向相反的方

4、向調(diào)一點(diǎn)就好了。車床主軸一般只有光電編碼器，有的和主軸相連，有的和主軸電機(jī)相連，如果沒有此部件就無法車削螺紋。車床主軸定向取決于編碼器安裝位置，有3個(gè)作用：1.檢測(cè)主軸（主軸電機(jī)）的轉(zhuǎn)速2.確定螺紋的起點(diǎn)位置，在轉(zhuǎn)速，起刀點(diǎn)相同的情況下，螺紋會(huì)按照相同的軌跡加工。如果編碼器松動(dòng)，接觸不良等就會(huì)造成螺紋亂牙。3.確定C軸的0度位置，這類編碼器線數(shù)很高，能夠高精度定位定向，可應(yīng)用于C軸插補(bǔ)，常見于車銑中心。有的數(shù)控機(jī)床是主軸通過聯(lián)軸器直接與電機(jī)相連，機(jī)械手換刀時(shí)，鏜刀加工時(shí)，都要求主軸定位，這都是主軸電機(jī)編碼器控制的，如果出現(xiàn)定位不準(zhǔn)，通過修改PLC里面參數(shù)，修改其定位角度

5、。數(shù)控車床又稱為CNCComputernumericalcontrol車床，一種由程序控制的自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控車床主要用于加工軸類和回轉(zhuǎn)體零件，能自動(dòng)完成內(nèi)外圓柱面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，適合于加工形狀復(fù)雜、精度要求高的軸類或盤類零件。數(shù)控車床主要由主機(jī)、數(shù)控裝置、驅(qū)動(dòng)裝置以及輔助裝置等幾大部分組成。主機(jī)，數(shù)控車床的主體，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件。數(shù)控裝置，數(shù)控車床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機(jī)等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件順序，并完成輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。驅(qū)動(dòng)裝置

6、，數(shù)控車床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。輔助裝置，指數(shù)控車床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤(rùn)滑、照明、監(jiān)測(cè)等。二、現(xiàn)場(chǎng)工況點(diǎn)擊此處檢查全部新聞圖片2實(shí)景圖片點(diǎn)擊此處檢查全部新聞圖片三、工藝要求及變頻器配置數(shù)控車床主軸電機(jī)需要變頻器在起停時(shí)要快且平穩(wěn)，電機(jī)無尖叫聲，無明顯抖動(dòng)。轉(zhuǎn)矩響應(yīng)要快，穩(wěn)速精度要高；抗干擾能力強(qiáng)，同時(shí)維修要方便。電機(jī)最大轉(zhuǎn)速要求達(dá)到3000r/min現(xiàn)場(chǎng)速度脈沖編碼器安裝在車床主軸上面，車床主軸和主軸電機(jī)之間通過同步皮帶連接，且皮帶輸入輸出帶輪直徑比值為11同時(shí)，車床主軸要求實(shí)現(xiàn)定

7、位控制，當(dāng)一個(gè)工件加工好后，車床主軸要回到初始位置，此時(shí)，將加工好的工件取下，重新裝上一個(gè)待加工工件。針對(duì)上述工藝要求，司特選用高性能閉環(huán)矢量主軸定位專用變頻器Goodrive35功率等級(jí)為4KW型號(hào)為GD35-004G-4-A1四、調(diào)試過程及實(shí)際效果1現(xiàn)場(chǎng)接線示意圖2調(diào)試過程及使用效果1編碼器參數(shù)及方向設(shè)定CNC數(shù)控系統(tǒng)、變頻器和速度脈沖編碼器之間的連線接好后，然后測(cè)試編碼器。設(shè)置編碼器線數(shù)P20.01設(shè)置P00.00=2P00.10=20Hz運(yùn)行電機(jī)，此時(shí)電機(jī)旋轉(zhuǎn)為20Hz觀察P18.00測(cè)速值應(yīng)接近20Hz如果測(cè)速值為負(fù)，則標(biāo)明編碼