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沈阳数控机床运动坐标的电器控制

查看:5216 次 发布时间: 2015-12-2
 

沈阳数控机床一个运动坐标的电气控制由电流(转矩)控制环、速度控制环和位置控制环串联组成。

(1)电流环是为伺服电机提供转矩的电路。一般情况下它与电动机的匹配调节已由制造者作好了或者指定了相应的匹配参数,其反馈信号也在伺服系统内联接完成,因此不需接线与调整。

 (2)速度环是控制沈阳数控机床电动机转速亦即坐标轴运行速度的电路。速度调节器是比例积分(PI)调节器,其PI调整值完全取决于所驱动坐标轴的负载大小和机械传动系统(导轨、传动机构)的传动刚度与传动间隙等机械特性,一旦这些特性发生明显变化时,首先需要对机械传动系统进行修复工作,然后重新调整速度环PI调节器。

速度环的最佳调节是在位置环开环的条件下才能完成的,这对于水平运动的坐标轴和转动坐标轴较容易进行,而对于垂向运动坐标轴则位置开环时会自动下落而发生危险,可以采取先摘下电动机空载调整,然后再装好电动机与位置环一起调整或者直接带位置环一起调整,这时需要有一定的经验和细心。 速度环的反馈环节见前面“速度测量”一节。

(3)位置环是控制各坐标轴按指令位置精确定位的控制环节。位置环将最终影响坐标轴的位置精度及工作精度。这其中有两方面的工作: 

  一是位置测量元件的精度与CNC系统脉冲当量的匹配问题。测量元件单位移动距离发出的脉冲数目经过外部倍频电路和/CNC内部倍频系数的倍频后要与数控系统规定的分辨率相符。例如位置测量元件10脉冲/mm,数控系统分辨率即脉冲当量为0.001mm,则测量元件送出的脉冲必须经过100倍频方可匹配。

  二是位置环增益系数Kv值的正确设定与调节。通常Kv值是作为沈阳数控机床数据设置的,数控系统中对各个坐标轴分别指定了Kv值的设置地址和数值单位。在速度环最佳化调节后Kv值的设定则成为反映机床性能好坏、影响最终精度的重要因素。Kv值是机床运动坐标自身性能优劣的直接表现而并非可以任意放大。关于Kv值的设置要注意两个问题,

首先要满足下列公式: Kv=v/Δ  式中v——坐标运行速度,m/min Δ——跟踪误差,mm

 (4)前馈控制与反馈相反,它是将指令值取出部分预加到后面的调节电路,其主要作用是减小跟踪误差以提高动态响应特性从而提高位置控制精度。因为多数机床没有设此功能,故本文不详述,只是要注意,前馈的加入必须是在上述三个控制环均最佳调试完毕后方可进行。

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