重型數(shù)控龍門加工中心主要用于航空航天、船舶、能源(火電、水電、核電、風(fēng)力發(fā)電)、交通運(yùn)輸(鐵路、汽車)、軍工、冶金、工程機(jī)械等工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)的大型關(guān)鍵零件的加工, 也廣泛用于模具及機(jī)床行業(yè)的大型金屬零件的各種平面及曲面銑削[1-2]。 隨著重型數(shù)控龍門鏜銑床的發(fā)展, 串聯(lián)轉(zhuǎn)矩控制功能應(yīng)用也越來越廣泛。 現(xiàn)以數(shù)控定梁龍門鏜銑床配置 發(fā)那科 31IB 數(shù)控系統(tǒng)為例, 介紹 發(fā)那科 串聯(lián)轉(zhuǎn)矩控制在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用。
發(fā)那科 31IB 數(shù)控系統(tǒng)在大型機(jī)床中使用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)進(jìn)給軸提供了不同的控制方式,即串聯(lián)控制和同步控制。 本節(jié)主要講解的是串聯(lián)控制, 串聯(lián)控制對(duì)主電機(jī)軸執(zhí)行位置控制,對(duì)從電機(jī)軸僅執(zhí)行轉(zhuǎn)矩控制, 因此這種控制也稱轉(zhuǎn)矩串聯(lián)控制[3]。
1 功能說明
重型數(shù)控龍門加工中心總體布局為固定的龍門框架結(jié)構(gòu),床身承載工件移動(dòng),左、右為大截面立柱,橫梁固定、立柱分布在工作臺(tái)兩側(cè)的組合形式[4]。 床身在 X 軸方向上移動(dòng),X 軸采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu),可有效地提高機(jī)床定位精度和重復(fù)定位精度。包圍式滑枕在溜板上作 Z 方向垂直移動(dòng), 滑板連同滑枕在橫梁上作Y 方向移動(dòng)。 某公司的重型龍門鏜銑床, 用戶要求工作臺(tái)承重30 t,加上工作臺(tái)自身質(zhì)量 11 t,由于單個(gè)電機(jī)不能提供足夠的轉(zhuǎn)矩, 從慣量角度考慮使用兩個(gè)較小的電機(jī)比使用一個(gè)較大的電機(jī)能更好地與機(jī)械慣量進(jìn)行匹配, 因此該機(jī)床采用串聯(lián)控制功能進(jìn)行雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)。 機(jī)床采用齒輪齒條進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng),如圖 1 所示。
宇匠數(shù)控 備注:為保證文章的完整度,本文核心內(nèi)容由PDF格式顯示,如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試,手機(jī)瀏覽可能無法正常使用!
4 總結(jié)
調(diào)試的重點(diǎn)是通過調(diào)整轉(zhuǎn)矩串聯(lián)控制來減小機(jī)床反向間隙。 通過對(duì)整個(gè)調(diào)試過程來看, 預(yù)加載功能的調(diào)整看似簡(jiǎn)單, 但得通過多次調(diào)整, 機(jī)床在停止?fàn)顟B(tài)時(shí)的消隙作用也很明顯。轉(zhuǎn)矩串聯(lián)控制對(duì)機(jī)床的換向間隙的改善也有明顯優(yōu)勢(shì), 從260 μm 縮小到 15 μm。 出于對(duì)機(jī)械的保護(hù), 預(yù)加載轉(zhuǎn)矩并未設(shè)定很大的數(shù)值( 說明書規(guī)定可以設(shè)定到額定轉(zhuǎn)矩的 1 / 3, 如果增大設(shè)定, 可能會(huì)進(jìn)一步縮小反向間隙, 但效果可能不會(huì)非常明顯)。
綜合重型數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)情況,雙電機(jī)電氣消隙在性能上有明顯優(yōu)勢(shì):首先,提高了機(jī)床重復(fù)定位精度,在無光柵反饋的 情況下,可以達(dá)到 20 μm。 其次,機(jī)床控制更加靈活,兩個(gè)電機(jī)既可以反方向驅(qū)動(dòng)消除反向間隙,又可以當(dāng)需要加大驅(qū)動(dòng)力矩時(shí),兩個(gè)電機(jī)同向驅(qū)動(dòng)。 最后,為系統(tǒng)節(jié)約了成本,對(duì)于驅(qū)動(dòng)大型和重型機(jī)床的大規(guī)格伺服電機(jī)而言,由于可以同時(shí)使用兩臺(tái)伺服電機(jī), 就有可能允許選用更小規(guī)格的伺服電機(jī), 系統(tǒng)綜合成本不一定高于一個(gè)大規(guī)格伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械消隙。
2024-11
本文以組合式六角亭模型為實(shí)例,分析工藝難點(diǎn)與加工可行性,指出該模型的加工難點(diǎn)是模型形狀不規(guī)則和整體剛性差,并通過設(shè)計(jì)新的工藝方案解決加工難點(diǎn),完成了模型整體的加工。新的加工工藝有助于提高加工效率和精度,為五軸數(shù)控加工提供了一個(gè)典型案例,對(duì)于五軸加工中心數(shù)控加工也具有指導(dǎo)作用和重要… [了解更多]
2024-11
宇匠數(shù)控 備注:為保證文章的完整度,本文核心內(nèi)容由PDF格式顯示,如未有顯示請(qǐng)刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試,手機(jī)瀏覽可能無法正常使用!本文摘要:通過對(duì)混聯(lián)五軸加工中心自適應(yīng)深度學(xué)習(xí)控制方法的 研 究,可 知 此 方 法 的 創(chuàng) 新 之 處 在 于:1)建 立 了 機(jī) 床 的 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) … [了解更多]
2024-11
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2024-11
?加工精度是影響機(jī)床性能和產(chǎn)品質(zhì)量的主要難題,也是制約國(guó)家精密制造能力的重要因素。本文以五軸加工中心為對(duì)象,針對(duì)提升機(jī)床精度進(jìn)行了研究。并且隨著科技的發(fā)展,精密的儀器和零件在生產(chǎn)實(shí)踐中占據(jù)的分量逐漸增加,在數(shù)控機(jī)床這種精密機(jī)器精度不斷提高的同時(shí),必須控制內(nèi)外界環(huán)境的隨機(jī)影響因素在… [了解更多]