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《臺達伺服系統(tǒng)在金切機床進給系統(tǒng)上的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、臺達伺服系統(tǒng)在金切機床進給系統(tǒng)上應用分析伺服數控產品處：戴亮一摘要隨著模具及五金等行業(yè)技術與市場的發(fā)展，對數控金切機床需求越來越大，相效普通機床,數控機床從加工效率，精度，穩(wěn)定性等各方面都有非常高的要求?進給系統(tǒng)性能好壞直接決定了整臺機床的加工性能?而伺服電機作為進給系統(tǒng)的驅動部分，更是靈魂所在.關健詞：進給系統(tǒng).整定時間.慣量匹配.剛性.跟隨誤差.快速響應.二.進給系統(tǒng)組成.進給系統(tǒng)對一臺數控機床而言，其主要任務是將滑動件（工作臺或主軸頭、立柱等）沿著導軌，依指令速率平穩(wěn)的運動，其中除了考慮機械傳動元件的設計外,還牽涉到數控系統(tǒng)控
2、制進給功能及精度問題，伺服定位控制問題。所以說，本質上進給系統(tǒng)實為一機電整合系統(tǒng).（使加工件或刀具能依既定的速度、位置、做高精度的移動）1)Powerconnectopnofmotor2)Connectionofmotorencoder（圖一:進給系統(tǒng)簡易架構）完整機床進給系統(tǒng)，一般是由上位控制命令部分（數控系統(tǒng)），驅動部分（伺服驅動器及電機）、檢測部件以及機械傳動機構四大部分組成（圖二）。按照伺服進給系統(tǒng)的結構特點，它通常又分為三種基本結構類型:開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán).出于半閉環(huán)結構環(huán)路中非線性因索少，容易整定，穩(wěn)定性較好，且能較方便
3、地通過補償來提高位置控制精度，電氣控制部分與執(zhí)行機械相對獨立，系統(tǒng)通用性強?所以在金切機床中應用得最為廣泛?金切機床進給系統(tǒng)半閉環(huán)結構一個很大的特點是檢測裝置裝在電機端（一般使用交流伺服電機自帶的光學編碼器作為檢測裝置）.（圖二）三?進給系統(tǒng)設計進給系統(tǒng)在設計與使用前，必需有幾項基本的考慮：1.進給系統(tǒng)要有變速功能，以便改變進給速率.2.進給系統(tǒng)需要有變向功能，以便改變進給方向.3.進給系統(tǒng)一般需要有旋轉運動變換為肓線運動的設計.4.進給系統(tǒng)應有冋饋元件的設計，以便滑（移）動件能準確定位（一般使用伺服自帶光學編碼器）5?考慮慣量匹配
4、問題.衡量機械系統(tǒng)的動態(tài)特性時，慣量越小，系統(tǒng)的動態(tài)特性反應越好；慣量越大，電機的負載也就越人，越難控制，但機械系統(tǒng)的慣量需和電機慣量相匹配才行。不同的機構，對慣量匹配原則有不同的選擇，且有不同的作用表現。金切機床通過伺服電機作高速切削時，當負載慣量增加時，會發(fā)生：1?當數控系統(tǒng)控制指令改變時，電機需花費較多時間才能達到新指令的速度要求；2?當機臺沿二軸執(zhí)行弧式曲線快速切削時，會發(fā)生較大誤差.1?一般伺服電機通常狀況卞，當JLW3JM,則上面的問題不會發(fā)生。2.當JLM5XJM,電機的可控性會明顯下降，在高速曲線切削吋表現突出（臺達
5、伺服引入了強健控制，能容忍很大的慣量變化，對慣量比的要求大大降低?。┻€有一點菲常重要?需要根據金切機床應用場合來設計進給系統(tǒng).數控機床價值取決于『用在那里？』不在于『具備什么樣的性能條件』模具加工機（硬材切削.鏡面切削）1.3D曲面加工2.大型扳金模加工3?硬化鋼材加工4?微細加工五軸複合曲面加工機?車銃浚合加工機（複合加工,多釉變種變量加工）1?三維複雜工件2.滅少製程步驟3.葉片加工航空結構加工汽車零組件加工3C產業(yè)加工輕介金加工攪.3C零件代工域產化加工渕（輕切削加工）1?鋁錢合金加工2?硬脆材料加工3.微細零件加工4.去毛邊
6、加工模具加工三維零件加工高速切削應用領域大型能門加工機（高材料去除率〉1?蜂巢結構件加工2.簿樂加工3.難切削合金加工鬲速臥成綜合加工機（昴產速度與靠度）1?全時加工2?押性聯製生產線（FTL}3?變極變St生產線（Agile）4.非娥金屬加工（圖三）數控金切機床對伺服進給系統(tǒng)的設計要求可歸納為（表一）:（表一）進給系統(tǒng)性能基本要求性能要求性能定義具體內容穩(wěn)定性為進給系統(tǒng)能夠止常工作的基木條件，?即系統(tǒng)在自動狀態(tài)或外界干擾下，系統(tǒng)的輸出在經過多次震蕩下仍能迅速穩(wěn)定相對穩(wěn)定性絕對穩(wěn)定性精度進給系統(tǒng)的精度是指輸出值相對于輸入值的精確程度
7、動態(tài)誤差靜態(tài)誤丼快速響應性指系統(tǒng)對輸入訊號的響應速度及暫態(tài)過程結束的迅速程度系統(tǒng)響應時間.傳動裝置的加速能力.寬調速范圍額定負載時進給系統(tǒng)能提供的最高轉速與最低轉速之比伺服電機調速比機械變速裝置根據運動方式的不同，進給系統(tǒng)各性能的影響乂有所區(qū)別.見表二.（衣二）金切機床運動方式及需求動方式項目點對點直線輪廓特點移動中不加工以定速邊移動，邊加工及定位可同時移動，加工，變速及定位響應時間?般要求小于100ms影響不大一般要求小于60ms定位精度一般要求小于0.01mm一般要求小于0.01mm—般要求小于0.01mm運動平穩(wěn)性影響不大影響
8、加工面表面精度，非常重要高速進給吋特別重要四?進給系統(tǒng)剛性的影響.進給系統(tǒng)的剛性是指受到負載時,進給系統(tǒng)抵抗變形的能力.進給系統(tǒng)剛性可以區(qū)分為機械系統(tǒng)的機械（結構）剛性和伺服系統(tǒng)的伺服剛性。（表三）機械及伺服系統(tǒng)剛性機械系統(tǒng)剛性1.進
