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| 有關(guān)銑鏜床的數(shù)控技能進(jìn)行改良 | | 發(fā)布者：admin 日期：2012/11/22 點(diǎn)擊：418 | | | 在改造時(shí)如拿掉變速箱，沈陽(yáng)第一機(jī)床廠則伺服電動(dòng)機(jī)的功率需要增大到原電動(dòng)機(jī)的25倍左右才能達(dá)到原機(jī)床在高速檔的扭矩，而原機(jī)床的高速檔還不是設(shè)計(jì)用來(lái)切削的。另外，即使拿掉變速箱，系統(tǒng)仍然要面對(duì)下面多達(dá)四級(jí)的齒輪減速以及沒(méi)有消間隙機(jī)構(gòu)的斜齒輪/齒條傳動(dòng)。該類機(jī)床的特點(diǎn)決定了機(jī)床是被用作工具機(jī)，具體說(shuō)就是機(jī)床處于全自動(dòng)狀態(tài)下批量加工零件的可能性不大。機(jī)床在大部分時(shí)間是處于手動(dòng)、半自動(dòng)的個(gè)案加工狀態(tài)，這要求數(shù)控系統(tǒng)在這時(shí)要體現(xiàn)數(shù)顯系統(tǒng)的特點(diǎn)，傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)較難實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
手動(dòng)加工狀態(tài)下，沈陽(yáng)第一機(jī)床廠要想獲得較大的速比范圍，同時(shí)又要保持各速度段的扭矩，要么在固定傳動(dòng)比的情況下，大幅度提高驅(qū)動(dòng)功率（中X軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)），要么數(shù)控系統(tǒng)必須支持現(xiàn)有的多檔傳動(dòng)比的機(jī)械狀態(tài)。而傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)較難實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。機(jī)床的滑枕和套筒為同一電動(dòng)機(jī)控制結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)臺(tái)的W軸、B軸也為同一電動(dòng)機(jī)控制結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)較難實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行交替控制、獨(dú)立顯示功能。沈陽(yáng)第一機(jī)床廠開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)在充分兼顧到用戶的改造成本、保持原機(jī)床的傳動(dòng)機(jī)械狀態(tài)的基礎(chǔ)上，我公司利用開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了專用控制軟件，成功解決了上述難點(diǎn)。
利用DELTATAU開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)獨(dú)特的雙環(huán)控制原理，開(kāi)發(fā)了適合SKODA機(jī)床的位置控制底層軟件，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)床現(xiàn)有機(jī)械狀態(tài)下的全閉環(huán)控制。、分別是傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制原理和針對(duì)SKODA落地鏜銑床現(xiàn)有機(jī)械傳動(dòng)鏈的改進(jìn)型全閉環(huán)控制原理圖。我們利用開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)提供的對(duì)位置控制算法的深度參與功能，在原有的位置控制算法上，開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的擴(kuò)展位置環(huán)和位置調(diào)節(jié)環(huán)，成功地解決了傳統(tǒng)全閉環(huán)方案的振蕩問(wèn)題。得益于上述控制算法，在X軸沒(méi)有進(jìn)行靜壓改造的前提下，沈陽(yáng)第一機(jī)床廠就可以穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)機(jī)床的001mm的點(diǎn)動(dòng)靈敏度和F1速度下的無(wú)爬行運(yùn)動(dòng)。用控制系統(tǒng)獨(dú)特的間隙處理方案將機(jī)床較大的傳動(dòng)間隙對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)度、定位精度、軌跡精度的負(fù)面影響降至極小。有效解決了機(jī)床傳動(dòng)間隙大的問(wèn)題。
利用DELTATAU開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)獨(dú)特的傳動(dòng)比在線可調(diào)功能，在PLC層面解決變速箱保留帶來(lái)的傳動(dòng)難題，同時(shí)得以實(shí)現(xiàn)變傳動(dòng)比方式下的編程控制。保留變速箱的設(shè)計(jì)可以帶來(lái)3點(diǎn)好處。一是可保留手動(dòng)加工時(shí)原機(jī)床的操作風(fēng)格和較大的調(diào)速范圍，方便加工；二是在不大幅度提高伺服電動(dòng)機(jī)功率的前提下，可保留原機(jī)床寬的扭矩范圍；另外可保留原機(jī)床在變速箱上的機(jī)械傳動(dòng)安全性設(shè)計(jì)（如彈性電磁離合器、超越離合器等），而這對(duì)大型機(jī)床的傳動(dòng)是絕對(duì)必要的。
在上述4項(xiàng)技術(shù)措施的保證下，沈陽(yáng)第一機(jī)床廠開(kāi)發(fā)了以顯示各坐標(biāo)軸實(shí)際全閉環(huán)反饋值為特點(diǎn)的人機(jī)界面軟件，從而實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)加工方式下的數(shù)顯機(jī)床的特點(diǎn)。為系統(tǒng)的調(diào)試方式下的人機(jī)界面。從操作界面可以看出，操作者可以在手動(dòng)方式下對(duì)選定的軸進(jìn)行絕對(duì)或增量方式的進(jìn)給，并像觀察數(shù)顯表那樣從坐標(biāo)顯示窗口監(jiān)視實(shí)際坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)量。利用DELTATAU開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)獨(dú)特的軸定義在線可變功能，配合位置控制底層軟件和人機(jī)界面軟件，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)半閉環(huán)控制的電動(dòng)機(jī)，切換控制兩個(gè)或多個(gè)具有全閉環(huán)反饋檢測(cè)的坐標(biāo)的目標(biāo)，從而滿足了SKODA落地鏜銑床需要的一機(jī)多用的控制需求。如，系統(tǒng)在坐標(biāo)顯示上給出了一個(gè)電動(dòng)機(jī)控制的兩個(gè)坐標(biāo)，即Z（鏜桿）和Z1（滑枕），也給出了一個(gè)電動(dòng)機(jī)控制的兩個(gè)軸，即直線的W軸和回轉(zhuǎn)的B軸，沈陽(yáng)機(jī)床極大地方便了操作者對(duì)機(jī)床的控制。
結(jié)語(yǔ)改造后的機(jī)床實(shí)現(xiàn)了X、Y、Z、Z1、W、B六軸控制，X、Y、Z、W/B四軸聯(lián)動(dòng)，各軸均實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)反饋；數(shù)控系統(tǒng)兼?zhèn)鋽?shù)控加工及手動(dòng)加工的操作特點(diǎn)；定位精度及重復(fù)定位精度符合數(shù)控鏜銑床精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求；各軸的調(diào)速范圍、扭矩不低于機(jī)床原運(yùn)動(dòng)參數(shù)。實(shí)踐證明，使用美國(guó)開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)對(duì)普通大型機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造，相對(duì)于使用傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，具有在成本、性能、周期方面的三大優(yōu)勢(shì)。 | | | | [返回] [打印] |
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