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数控机床活动坐标的电气控制

文章出处: 人气:发表时间:2016/9/5 14:59:10

数控机床一个活动坐标的电气控制由电流(转矩)控制环、速率控制环和位置控制环串联构成。
  (1)电流环是为伺服电机提供转矩的电路。一样通常环境下它与电动机的立室调治已由制造者作好了大概指定了相应的立室参数,其反馈信号也在伺服体系内联接完成,因此不需接线与调解。
  (2)速率环是控制电动机转速亦即坐标轴运行速率的电路。速率调治器是比例积分(PI)调治器,其P、I调解值完全取决于所驱动坐标轴的负载巨细和机器传动体系(导轨、传动机构)的传动刚度与传动间隙等机器特性,一旦这些特性产生显着变革时,起首必要对机器传动体系举行修复事情,然后重新调解速率环PI 调治器。
  速率环的最佳调治是在位置环开环的条件下完成的,这程度活动的坐标轴和转动坐标轴较容易举行,而对付垂向活动坐标轴则位置开环时会主动着落而产生伤害,可以接纳先摘下电动机空载调解,然后再装好电动机与位置环一起调解大概直接带位置环一起调解,这时必要有肯定的履历和仔细。
  (3)位置环是控制各坐标轴按指令位置准确定位的控制关键。位置环将终极影响坐标轴的位置精度及事情精度。这此中有两方面的事情:
  一是位置丈量元件的精度与CNC体系脉冲当量的立室题目。丈量元件单元移动间隔发出的脉冲数量颠末外部倍频电路和/或CNC内部倍频系数的倍频后要与数控体系划定的辨别率符合。比方位置丈量元件10脉冲/mm,数控体系辨别率即脉冲当量为0.001mm,则丈量元件送出的脉冲必须颠末100倍频方可立室。
  二是位置环增益系数Kv值的准确设定与调治。通常Kv值是作为机床数据设置的,数控体系中对各个坐标轴分别指定了Kv值的设置地点和数值单元。在速率环最佳化调治后Kv值的设定章成为反应机床性能优劣、影响终极精度的重要因素。Kv值是机床活动坐标自身性能优劣的直接体现而并非可以恣意放大。关于Kv值的设置要细致两个题目,起首要满意下列公式:
  Kv=v/Δ
  式中v——坐标运行速率,m/min
  Δ——跟踪偏差,mm
  细致,差另外数控体系接纳的单元大概差别,设置时要细致数控体系划定的单元。比方,坐标运行速率的单元是m/min,则Kv值单元为m/(mmmin),若v的单元为mm/s,则Kv的单元应为mm/(mms)。
  其次要满意各联动坐标轴的Kv值必须雷同,以包管合成活动时的精度。通常因此Kv值最低的坐标轴为准。
  位置反馈有三种环境:一种是没有位置丈量元件,为位置开环控制即无位置反馈,步进电机驱动一样通常即为开环;一种是半闭环控制,登基置丈量元件不在坐标轴终极活动部件上,也便是说另有部门传动关键在位置闭环控制之外,这种环境要求环外传动部门应有相称的传动刚度和传动精度,参加反向间隙赔偿和螺距偏差赔偿之后,可以得到很高的位置控制精度;第三种是全闭环控制,登基置丈量元件安置在坐标轴的终极活动部件上,理论上这种控制的位置精度环境最好,但是它对整个机器传动体系的要求更高而不是低,如若否则,则会严峻影响两坐标的动态精度,而使得机床只能在低落速率环和位置精度的环境下事情。影响全闭环控制精度的另一个重要题目是丈量元件的准确安置题目,万万不行藐视。
  (4)前馈控制与反馈相反,它是将指令值取出部门预加到背面的调治电路,其重要作用是减小跟踪偏差以进步动态相应特性从而进步位置控制精度。要细致,前馈的参加必须是在上述三个控制环均最佳调试完毕后方可举行。

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