《電子技術(shù)應(yīng)用》
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英威騰伺服在雕銑機(jī)上的應(yīng)用
摘要: 伺服系統(tǒng)在雕銑機(jī)上的應(yīng)用,最能反應(yīng)其性能的好壞,。本文主要介紹英威騰伺服在高速雕銑機(jī)上的成功應(yīng)用,,以及調(diào)試過程。
Abstract:
Key words :

    1.引言

  隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,,市場對高速高精度雕銑機(jī)的需求日益增多,。顧名思義,雕銑機(jī)既可做精細(xì)雕刻,,又能做切割,、鏤銑。在一定程度上既可以替代雕刻機(jī),,也可以替代一些小型的加工中心,,應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,在模具行業(yè),、電子信息行業(yè),、汽車行業(yè)乃至傳統(tǒng)的五金、家具等行業(yè)都有著巨大的應(yīng)用需求,,市場前景廣闊,。而數(shù)控高速雕銑機(jī)是伺服產(chǎn)品的重點(diǎn)應(yīng)用行業(yè),也最能考驗(yàn)伺服產(chǎn)品性能的好壞,。一臺雕銑機(jī)一般需要3-5臺伺服電機(jī)做高速進(jìn)給,,可見對伺服產(chǎn)品的需求量甚大。根據(jù)工作臺,、加工件大小以及重量不同,,所選伺服電機(jī)的范圍一般在200W至1KW之間。

  此次選用英威騰伺服的客戶是深圳某知名研發(fā)制造雕銑機(jī)的企業(yè),該企業(yè)對伺服產(chǎn)品的選用是十分嚴(yán)格的,,其產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)一直以性能好,、穩(wěn)定而著稱。此前該企業(yè)一直選用某日系著名品牌的伺服產(chǎn)品,,應(yīng)用良好,,比較美中不足的是價(jià)格過高。當(dāng)前雕銑機(jī)市場競爭也十分激烈,,成本壓力很大,,所以該企業(yè)一直想選用性價(jià)比更高的產(chǎn)品。經(jīng)過試用,,客戶發(fā)現(xiàn)使用英威騰伺服產(chǎn)品的設(shè)備和使用日系產(chǎn)品的設(shè)備加工出來的零件的尺寸,、光潔度完全一樣,這也充分說明英威騰伺服完全達(dá)到了雕銑機(jī)設(shè)備所要求的性能,。在雕銑機(jī)上的成功應(yīng)用突破,,也標(biāo)志著英威騰伺服在性能上再上一個(gè)臺階,達(dá)到了一流水平,。

  2.雕銑機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)

  一般雕銑機(jī)的結(jié)構(gòu)包括以下部分:數(shù)控系統(tǒng),、主軸系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)。該企業(yè)的雕銑機(jī)數(shù)控是由專用運(yùn)動(dòng)控制卡組成,,客戶獨(dú)立開發(fā)的控制程序,。主軸系統(tǒng)采用國外進(jìn)口一體式的電主軸,利用英威騰CHV系列變頻器進(jìn)行驅(qū)動(dòng),。運(yùn)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)由3臺伺服電機(jī)組成,。其中一臺用于X軸進(jìn)給,一臺用于Y軸進(jìn)給,,一臺用于Z軸進(jìn)給,。其中X、Y軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)由滾珠絲桿,,彈性聯(lián)軸器,,線性導(dǎo)軌,伺服電機(jī)等組成,,伺服電機(jī)選用的為英威騰750W伺服產(chǎn)品,。Z軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)也由滾珠絲桿,彈性聯(lián)軸器,,線性導(dǎo)軌,,伺服電機(jī)等組成,伺服電機(jī)選用的為英威騰400W伺服產(chǎn)品,,帶抱閘系列,。

  該企業(yè)的雕銑機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)采用超寬的立柱和橫梁,,它有極好的對稱性和極佳的剛性,,移動(dòng)部分則加寬了導(dǎo)軌與導(dǎo)軌之間的距離,,以克服不良力矩的問題。這是高速切削設(shè)備的首選結(jié)構(gòu),。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)基本上可以保證雕銑機(jī)的非移動(dòng)部分的剛性盡可能的好,,而移動(dòng)部分在保持靈活的同時(shí),也會(huì)保持較好的剛性,。而且這還有利于在不影響機(jī)械系統(tǒng)剛度的同時(shí),,盡量減小機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。較小的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比可以保證伺服系統(tǒng)有很高的響應(yīng)頻率,。而雕銑機(jī)對伺服性能的要求就是要有很高的響應(yīng)頻率,,很高的系統(tǒng)剛性,良好的低速特性,。其結(jié)構(gòu)示意圖如下:

英威騰伺服在雕銑機(jī)上的應(yīng)用

  3.英威騰伺服調(diào)試

  英威騰伺服已經(jīng)在彈簧機(jī),、高速繞線機(jī)、高速剝線機(jī),、雕銑機(jī),、、卷繞機(jī),、切割機(jī),、機(jī)器人、紡織機(jī)械,、包裝機(jī)械等行業(yè)得到成功的應(yīng)用,,具有接線簡單、調(diào)試方便的特點(diǎn),。

英威騰伺服在雕銑機(jī)上的應(yīng)用

  伺服驅(qū)動(dòng)器一般有電流環(huán),、速度環(huán)和位置環(huán)三個(gè)環(huán)路組成,其結(jié)構(gòu)圖如下:

  英威騰伺服調(diào)試的一般原則是:當(dāng)電機(jī)固定后,,電流環(huán)參數(shù)就固定不變,。速度環(huán)參數(shù)與電機(jī)負(fù)載和機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有關(guān),增益越高,,積分時(shí)間越小,,伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)越快,所以一般在調(diào)試的時(shí)候要在機(jī)械系統(tǒng)不振動(dòng)的情況下盡可能提高速度環(huán)增益,,減小速度環(huán)積分時(shí)間,。位置環(huán)增益和機(jī)械系統(tǒng)剛度有關(guān),這個(gè)要根據(jù)客戶的需要來設(shè)置,。

  針對雕銑機(jī)的機(jī)械系統(tǒng),,其調(diào)試注意要點(diǎn)為:

  a)選擇合適慣量電機(jī),,機(jī)床機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量要與電機(jī)慣量相匹配。

  b)進(jìn)給速度提高后,,伺服系統(tǒng)的跟隨誤差會(huì)隨速度的提高加大,,影響移動(dòng)件的動(dòng)態(tài)精度,這就要求提高速度響應(yīng),,增大位置環(huán)剛度,,最大限度減小動(dòng)態(tài)跟隨誤差。

  c)機(jī)臺構(gòu)件有其固有頻率,,當(dāng)產(chǎn)生諧振時(shí),,噪音,振動(dòng),,響應(yīng)速度受限,。利用英威騰伺服的上位機(jī)軟件確認(rèn)諧振點(diǎn),利用陷波濾波器消除機(jī)械諧振,,提升機(jī)床響應(yīng)速度 ,。

  d)傳統(tǒng)手動(dòng)調(diào)試伺服參數(shù),經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng),,一般都可以調(diào)試到滿足機(jī)床要求,,不過當(dāng)難以調(diào)試到最佳狀態(tài),可以用英威騰伺服上位機(jī)調(diào)試軟件進(jìn)行調(diào)試,,以幫助你把伺服調(diào)試到最佳的性能,。

  經(jīng)過總結(jié),可以得出雕銑機(jī)的應(yīng)用調(diào)試流程圖如下:

英威騰伺服在雕銑機(jī)上的應(yīng)用

英威騰伺服在雕銑機(jī)上的應(yīng)用

英威騰伺服在雕銑機(jī)上的應(yīng)用

  4.結(jié)束語

  經(jīng)過幾個(gè)月的試用,,客戶對英威騰伺服產(chǎn)品的品質(zhì)和性能表示認(rèn)可,,同時(shí)也對英威騰產(chǎn)品高性價(jià)比和英威騰公司及時(shí)的跟蹤服務(wù)非常滿意。英威騰伺服在國內(nèi)知名企業(yè)雕銑機(jī)上的成功應(yīng)用,,標(biāo)志著英威騰伺服產(chǎn)品的性能達(dá)到了國內(nèi)外伺服產(chǎn)品的一流水準(zhǔn),,對英威騰伺服在該行業(yè)的全面推廣起到了十分積極的作用。

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