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軸承磨床的步進電機及其控製係統

作者:AM8亚美来源:[AM8亚美公司]访问:490时间:2019-11-16

我國在軸承磨床上采用步進電機及其控製係統是從上個世紀九十年代開始的 ,十多年來,采用步進電機控製技術的軸承磨床發展很快,目前,無錫、石家莊、成都和河南幾個城市的軸承設備製造廠都在批量生產步進電機控製的軸承磨床。隨著大批量的步進電機控製的軸承磨床推向市場,步進電機係統控製的題目也愈來愈多的浮出水麵,單軸控製步進電機係統的題目還少些,可是兩軸以上的步進電機係統,經常出現諸如兩個係統不同步,尺寸散差不穩定等故障。步進電機係統出現題目是多方麵的。我們在球軸承內圈溝磨床做過分析研究,先後試過國內幾個品牌的步進電機,發現兩個係統的不同步現象很嚴重 。不同步誤差測試從PLC、位控模塊、步進電機驅動器和步進電機開始。  滾珠絲杠導程4mm,諧波減速器減速比為1:80,步矩角為0.9°步進電機的反複定位誤差已超過機床精度檢驗標準的3倍。按照脈衝當量為0.125μm計算,工作台累計反複定位誤差在20次已達到0.003。表1的數據說明不僅僅是步進電機的誤差,機械係統的誤差更加明顯。我們分析了這台機床的進給機構和補償機構,發現機械題目也比較嚴重。第一,滾珠絲杠公稱直徑偏小(Φ20) ,精度等級3級偏低,而且手感爬行現象較為嚴重;第二,進給快跳油缸和滾珠絲杠設計過定位,裝配位置偏差無法消除;第三,諧波減速器和滾珠絲杠隻有螺釘鎖緊沒有鍵連接或銷鏈接;第四,沒有采用滾珠絲杠軸承等等。接著我們又分析了該機床的電氣係統,發現變頻器、變壓器和步進電機控製器擺放偏近,從PLC輸出的數據線電纜沒有屏蔽 ,配盤的強電和弱電電纜混裝等等題目。這些題目都是影響步進電機係統不穩定的身分。,脈衝當量為0.125μm。由於目前我國步進電機係統的抗幹擾能力較差,這些電氣設計布局的不公道直接會產生偶然性進給係統和補償係統誤差,加上機械係統的係統性誤差,機床就會處於不穩定的工作狀況。並不是說,隻要把機床的液壓進給補償係統改成步進電機進給補償係統,機床的全部綜合性能就一定會明顯進步。步進電機替換了本來的複雜的液壓進給補償係統,將本來液壓波動和機械零件加工傳動鏈的誤差消除了,並且步進電機可以把進給過程分成幾個階段,每個階段可以選用不同的脈衝頻率控製進給速度,可以用脈衝數來控製機床工作台精進給,這的確比本來液壓係統的軸承磨床進步了一大步。但是,隨之而來的就是機床其它相關部分也要隨著更新設計,才會滿足機床的磨削加工技術要求。無論是機械結構的設計還是電氣係統的設計都不應當忽視步進電機係統抗幹擾能力比較弱的特性。假如我們以上諸項題目的解決方案沒有妥善解決,假如機床的整體零部件特別是關鍵零部件還是本來機械液壓係統機床的標準,采用步進電機係統控製的軸承磨床就不會從本質上的得到改進。當然,最徹底的辦法就是采用國際上最早進的伺服電機控製係統。采用伺服電機控製係統的軸承磨床,將快跳油缸***波減速器往掉,采用滾珠絲杠和伺服電機直聯結構,使得機械係統誤差最小。固然我國的采用伺服電機控製係統的軸承磨床多數還是脈衝控製,但是伺服電機的綜合驅動能力,抗幹擾能力和反複定位精度,比之步進電機軸承磨床又前進了一大步。由於步進電機係統的特性和諸多BUG,它隻是機械液壓控製進步到伺服係統控製中間的一個過渡產品,國外現在幾乎很少看到采用步進電機係統控製的精密磨床了,我國事在數控機床上利用步進電機係統時間最長的國家。隨著我國軸承行業技改速度的加快,隨著愈來愈多的加工高品質軸承企業的發展,步進電機控製的軸承磨床終究會被伺服電機取代的。1頁

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