警🔞方回应女教师上网课时被家暴㊙️數控機床主軸系統調試淺析!

數(shù)控機床(chuáng)主軸系(xi)統調試(shi)淺析!

西(xi)安數控(kong)機床主(zhǔ)軸控制(zhì)系統根(gēn)據機床(chuáng)性能一(yi)般有變(biàn)頻控制(zhì)與串行(háng)控制兩(liǎng)種方式(shì)，如經濟(jì)型數控(kong)機床主(zhǔ)軸控制(zhi)通常采(cai)用變頻(pín)🛀調速控(kòng)制;數控(kòng)銑、加工(gōng)中心主(zhǔ)軸控制(zhi)通常采(cai)用交流(liu)主軸驅(qū)動器來(lai)實現主(zhǔ)軸串行(hang)控制。在(zài)生産實(shí)踐中，各(ge)廠家在(zài)數控機(jī)床主軸(zhou)控制配(pèi)🌈置上采(cai)取的策(ce)略都是(shi)滿足使(shǐ)用要求(qiu)情況下(xia)盡量💃🏻降(jiàng)低配置(zhì)。主軸采(cai)用通用(yòng)變頻器(qi)調速時(shí)隻能進(jìn)行簡單(dan)的速💔度(du)控制，它(tā)是利用(yong)數控系(xì)統輸出(chu)模拟量(liàng)電壓作(zuo)為變頻(pin)器速度(du)控制信(xin)号，通過(guò)數控系(xì)統 PMC 程序(xù)為變頻(pin)器提供(gong)正反轉(zhuan)信号，從(cong)而控制(zhì)電機實(shi)現♈正反(fan)轉。串行(hang)主軸控(kòng)制指的(de)是在主(zhǔ)軸控🌈制(zhi)系統中(zhōng)采用交(jiāo)流主軸(zhóu)驅動器(qì)來實🌂現(xiàn)主軸控(kong)制的方(fāng)式，如 FANUC-0iC/D 系(xì) 統🈲 一般(ban) 配置專(zhuān) 用的FANUC交(jiāo)流伺服(fú)驅動器(qi)及伺服(fú)電機實(shi)現主軸(zhou)串行控(kong)制。串行(hang)主軸🌈不(bú)僅能較(jiao)好地實(shí)⭐現速度(dù)控制，而(ér)且可通(tong)過 CNC實現(xiàn)主軸定(dìng)向準停(ting)、定位和(he) Cs軸等位(wei)置控制(zhì)功能。對(dui)比這兩(liǎng)種主軸(zhóu)控制方(fang)式⛹🏻‍♀️可見(jian)，串行主(zhu)軸控制(zhi)方式較(jiào)通用變(bian)頻器主(zhǔ)軸控制(zhì)方式功(gong)能強㊙️大(da)、配置高(gāo)。由于交(jiao)⭕流主軸(zhóu)驅動器(qì)及配📧套(tao)的專用(yong)電機成(cheng)本⁉️較高(gāo)，因此造(zao)成了😄數(shù)控機👨‍❤️‍👨床(chuang)整機成(chéng)本也相(xiàng)對較高(gao)。生産實(shi)際中，很(hěn)多經濟(jì)型數控(kòng)機床主(zhǔ)軸都采(cai)用通用(yong)變頻器(qì)調速或(huò)專用變(bian)頻器調(diao)速方式(shì)，以降低(dī)成本。本(ben)文主要(yào)介紹主(zhu)軸采用(yòng)通☀️用變(biàn)頻器調(diao)速方式(shi)時的調(diao)試方法(fǎ)。

1.數控機(jī)床主軸(zhóu)通用變(biàn)頻調速(sù)控制

數(shù)控機床(chuang)主軸采(cai)用通用(yong)變頻調(diao)速控制(zhi)方式時(shí)，典🈲型的(de)🔆硬件配(pèi)✨置為數(shù)控裝置(zhi)、通用變(biàn)頻器及(ji)普通三(san)相異步(bu)電動機(jī)🌈。在主👈軸(zhóu)調🐅試時(shí)，首先應(ying)正确完(wan)成變頻(pín)器與電(dian)機及數(shù)控裝😍置(zhì)的硬件(jiàn)接線;其(qí)次是完(wán)成‼️主軸(zhóu)控制PMC梯(tī)形圖程(cheng)序的設(she)計及輸(shu)入。主軸(zhóu)的速度(dù)控制通(tōng)過數控(kong)系統的(de)模拟量(liàng)輸出電(diàn)壓實現(xiàn)，正反轉(zhuǎn)控制通(tōng)過🏃‍♀️PMC程序(xu)來實現(xian)。

1.1變頻調(diao)速控制(zhì)硬件接(jie)線圖

本(běn)文以配(pei)備 FANUC-0imateMD 系統(tong)的亞龍(lóng)559數控裝(zhuāng)調實訓(xun)設備為(wéi)例來進(jìn)行介紹(shào)。其主軸(zhóu)采用通(tong)用變頻(pin)器調速(sù)控制，選(xuǎn)用的變(biàn)頻器型(xing)号為🐕歐(ōu)姆龍G3JZ，其(qí)硬件接(jiē)線如圖(tú)1所示。變(bian)頻器的(de) U、V、W 端子直(zhi)接接三(sān)相異步(bu)電動機(ji)。L1、L2、L3 端子經(jing) 交😍 流接(jiē) 觸器KM、低(dī)壓斷路(lù)器 QF4接入(ru)電源。S1、S2端(duān)子分别(bié)通過中(zhong)間繼電(diàn)器 KA5、KA6 的常(cháng)開觸點(dian)接至公(gōng)共端子(zi)SC，KA5、KA6常開觸(chu)點不能(neng)同時閉(bi)合，它☎️們(men)分别控(kòng)制電🔞機(ji)正、反轉(zhuǎn)。A1、AC 端子接(jiē)至數控(kong)系統的(de)JA40接口，接(jiē)收來自(zi)數控系(xi)統的模(mo)拟量信(xìn)号以控(kong)制主軸(zhóu)的轉🛀速(sù)，模拟量(liang)一般為(wéi)0V～10V 的電壓(yā)信号。

變(biàn)頻器硬(yìng)件接線(xiàn)圖

圖1　變頻(pin)器硬件(jiàn)接線圖(tu)

數(shù)控機床(chuang)主軸正(zheng)、反轉是(shì)通過 PMC 梯(ti)形圖程(cheng)序進行(hang)控制的(de)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻，根據主(zhǔ)軸控制(zhì)方式(如(ru)模拟量(liang)控制和(he)串行控(kòng)制方式(shi))的不同(tong)✨，其 PMC 梯形(xíng)圖程序(xù)也有所(suo)不同。圖(tú)2為配👅備(bèi) FANUC-0imateMD 數控系(xì)統的亞(ya)龍559數控(kòng)銑床的(de)模拟量(liang)主軸控(kong)制 PMC 梯形(xíng)圖程序(xù)。為便于(yu)分析識(shí)讀主軸(zhóu)控制💃🏻 PMC 梯(tī)形圖程(chéng)序，現将(jiāng)輸入⛹🏻‍♀️、輸(shu)出進行(hang)說明，如(rú)表1所示(shi)。梯形圖(tú)程序🔞中(zhōng)，第一、二(er)行㊙️表示(shì)通過數(shu)控機床(chuáng)操作面(miàn)闆上的(de)正反轉(zhuǎn)按鍵控(kòng)制機床(chuáng)主軸進(jìn)行正反(fan)轉;第三(san)、四行表(biao)示利用(yong)加工編(bian)程程序(xù)指令控(kong)制數控(kòng)機床主(zhu)軸進行(háng)正反轉(zhuǎn);R0100.0中間信(xin)号表示(shì)數控機(ji)床工作(zuo)方式選(xuan)擇中的(de)“手動”、“手(shǒu)輪”工作(zuò)方式。觀(guān)察 PMC 梯形(xíng)圖程序(xu)可知，通(tong)過數控(kòng)機床操(cāo)作面闆(pan)上的正(zhèng)反轉按(an)鍵進行(hang)主軸🌈控(kong)制時，工(gōng)作方式(shi)選擇開(kāi)關必🔞須(xu)選擇“手(shǒu)動”或“手(shǒu)輪”工作(zuò)方式，使(shǐ) R0100.0 中間信(xìn)号為 1;RST信(xin)号為複(fu)位㊙️信号(hao)，其地址(zhi)😄為 F1.1，通過(guò)數控系(xì)統操🏃‍♀️作(zuo)面闆上(shàng)的複位(wei)按鍵來(lai)實現系(xì)統複位(wèi)操作;M19為(wei)主軸準(zhun)停信🔴号(hào)，對于通(tōng)用變頻(pin)調速而(er) 言，該信(xìn)号無實(shi)際意義(yì);串聯于(yú) 程序🔴 中(zhong) 的 X0002.4 與 X0002.7、M03 與(yǔ)M04常閉觸(chù)點構🈲成(chéng)了正、反(fǎn)轉互鎖(suo)保護信(xìn)号，X0002.5與 M05常(chang)閉觸點(diǎn)為停止(zhǐ)信号，當(dāng)手動操(cao)作停止(zhǐ)或程序(xù)指令中(zhong)遇到 M05指(zhi)令時，PMC程(cheng)序無輸(shu)出信号(hao)，主軸停(ting)止轉動(dong);R0207.2、R0207.3、R0207.4、R0207.5 信号☎️為(wei)❄️主軸正(zhèng)反轉的(de)中間輸(shu)出信号(hao)，将其常(chang)開觸點(diǎn)接至🐅實(shí)際的輸(shū)出 Y0005.5、Y0005.6，即可(kě)實現電(diàn)路中線(xiàn)圈的實(shi)際控制(zhi)。

數控銑(xi)床主軸(zhou)控制

2.數控系(xì)統參數(shù)設置

主(zhǔ)軸調速(sù)控制系(xì)統在硬(yìng)件接線(xian)、PMC程序編(biān)輯完成(cheng)的🚩情況(kuang)下，還需(xū)正确設(shè)置數控(kong)系統參(can)數與變(bian)頻器參(cān)數才能(neng)保🧑🏾‍🤝‍🧑🏼證主(zhu)😘軸正确(què)運轉。數(shù)控系統(tǒng)參數設(she)定時，一(yi)部分參(can)數可以(yi)直接查(cha)閱系統(tǒng)參數手(shou)冊直接(jie)設㊙️定，但(dan)也有🔞個(ge)别參數(shu)需要進(jìn)行🔴計算(suan)後才💃🏻能(neng)設定。

2.1設(shè)置主軸(zhóu)控制系(xì)統參數(shu)

2.2　增(zēng)益及漂(piao)移參數(shu)的計算(suan)

FS-0iD系統中(zhong)參數3731為(wei)模拟量(liang)輸出時(shi)的漂移(yí)調整參(cān)數，其功(gōng)能是改(gai)變S0轉速(su)所對應(ying)的模拟(ni)量電壓(ya)輸出值(zhi)，參數設(she)定範圍(wei)為 -1　024～1　024。在模(mó)拟量控(kòng)制時，當(dāng)主軸轉(zhuan)速為S0時(shi)，其對應(yīng)的模拟(nǐ)🚶量輸出(chu)🏃‍♀️電壓在(zài)理論上(shang)應為0V，但(dàn)經萬用(yong)表檢查(cha)發現實(shi)際🌏輸出(chū)電壓通(tōng)常大于(yu)或小于(yú)0V，此時，則(ze)需設置(zhi)3731參數，使(shi)輸出✏️電(dian)壓盡量(liàng)接近于(yu)0V。

3731參數設(she)定值可(ke)按下式(shì)計算：

表(biǎo)2　主軸控(kong)制系統(tong)參數設(she)置

主軸(zhóu)控制系(xi)統參數(shù)設置

FS-0iD系統中(zhōng)參數3730為(wéi)模拟量(liang)輸出時(shí)的增益(yi)調整參(cān)數，該參(cān)數👨‍❤️‍👨可改(gǎi)變較高(gāo)主軸轉(zhuan)速Smax所對(duì)應的模(mó)拟量輸(shū)出🏃‍♂️值，并(bing)改變輸(shū)出電壓(ya)和轉速(sù)的比例(li)。參數3730以(yi) 百分率(lǜ)👅 的形式(shi) 設定，設(she)👅 定值範(fàn) 圍為 700～1　250，單(dān)位為0.1%。當(dang)設定值(zhí)為1　000時，較(jiào)高轉速(sù)Smax所對應(ying)的模拟(ni)量輸出(chu)為10V。如果(guo)🐕實際值(zhi)大于或(huo)小于10V，可(ke)改變3730參(cān)數調整(zheng)增益值(zhí)，使較高(gao)轉速Smax所(suo)對應的(de)模拟量(liang)輸出盡(jìn)量接近(jin)🚶于10V。3730參數(shu)設定值(zhi)可按下(xia)式計算(suàn)：

本文數(shu)控機床(chuáng)配置 FANUC-0imateMD 系(xì)統，主軸(zhou)為通用(yòng)變頻調(diào)速系統(tǒng)。為了優(yōu)❌化主軸(zhóu)性能，必(bì)須計算(suan)和設定(dìng)漂移、增(zēng)益調整(zhěng)參數。表(biao)3為漂移(yi)和增益(yi)參數設(she)定前、後(hou)主軸在(zài)不同轉(zhuǎn)速時所(suo)對應的(de)🤞頻率及(ji)實測電(dian)壓值。由(you)表3可🤩知(zhi)，當3730、3731參數(shù)🛀🏻設定值(zhi)均為0，主(zhǔ)軸轉速(sù)為S0時，變(bian)頻器輸(shū)出⛹🏻‍♀️頻率(lǜ)值為0，利(lì)用萬用(yong)表實測(ce)輸出電(diàn)壓為-0.048V。先(xiān)進行漂(piāo)移參數(shu)計算，可(ke)得漂移(yí)參數值(zhi)3731=26，因為漂(piao)移将同(tong)時影響(xiang)較高轉(zhuǎn)速Smax對應(yīng)的輸出(chu)電壓。以(yǐ)表3為例(li)，即較高(gao)轉速為(wei)1　400r/min時實測(cè)的模拟(nǐ)量輸出(chū)電壓為(wéi)9.93V，包含了(le)-0.048V 的漂移(yí)電壓，所(suǒ)以在計(jì)算增益(yì)調整參(cān)數時，必(bi)須将漂(piao)移電壓(ya)考慮進(jìn)去再進(jin)行增益(yi)參數計(ji)算，較終(zhong)計算得(dé)增益參(can)數值3730=1011。

表(biǎo)3　設置增(zēng)益及漂(piao)移參數(shù)

模拟量(liàng)輸出的(de)漂移特(tè)性曲線(xiàn)如圖3所(suo)示，調整(zheng)漂移參(cān)♋數可改(gǎi)變轉速(sù)S0所對應(ying)的電壓(ya)輸出值(zhí)，使特性(xing)曲線上(shang)下平移(yi)。本例中(zhōng)漂移參(can)數設定(dìng)為0時，實(shi)測S0轉速(su)✔️對應電(dian)壓為-0.048V，特(tè)性曲線(xiàn)為負向(xiang)漂移曲(qǔ)線。經計(ji)算和🌈設(shè)定漂移(yi)參數後(hou)，再次實(shí)測漂💚移(yí)電壓為(wéi)-0.002V，基本接(jie)近于0V，特(te)性曲線(xiàn)基本接(jie)近理想(xiang)特性曲(qu)線。

模拟(ni)量輸出(chū)增益調(diào)整特性(xing)曲線如(rú)圖4所示(shì)，調整增(zeng)益參⭕數(shu)可改變(biàn)較大轉(zhuan)速所對(dui)應的模(mó)拟量電(dian)壓輸出(chū)值，使特(tè)性曲線(xiàn)的🛀斜率(lǜ)發生變(bian)化。本例(lì)中增益(yì)參數設(shè)定為0時(shí)，實測較(jiào)大轉速(sù)對應的(de)電壓為(wei)9.93V，可見特(te)性曲線(xian)為增益(yì)過小。經(jīng)計算、設(she)定增益(yi)參數後(hou)，再次♋實(shi)測較大(da)轉速對(duì)應電壓(ya)👌變為10V，增(zēng)益特性(xing)變為理(li)想特性(xing)曲線。

3.結(jie)語

本文(wén)詳細介(jie)紹了數(shù)控機床(chuang)主軸通(tong)用變頻(pín)調速方(fang)式的硬(yìng)件接線(xian)、PMC梯形圖(tú)程序設(shè)計及系(xi)統參數(shù)設定方(fāng)法。在完(wan)成主軸(zhóu)控制功(gong)♌能的情(qing)況下，為(wei)了使主(zhu)軸系統(tǒng)性能達(da)到理想(xiǎng)狀态，利(li)用萬用(yòng)表對主(zhǔ)軸不同(tong)速度輸(shu)出時對(dui)應的模(mó)拟量電(dian)壓信号(hào)進行了(le)反複🏃實(shi)測，并經(jīng)過漂移(yi)、增益調(diào)整參數(shu)的計‼️算(suàn)、設定及(ji)實際測(cè)量，使主(zhǔ)軸速度(du)輸出特(te)性達到(dào)理想狀(zhuàng)态。為廣(guang)大數控(kòng)機床維(wéi)修維護(hù)人員提(ti)供了通(tōng)俗易懂(dong)的變頻(pín)主軸系(xi)統安裝(zhuāng)、調試及(jí)維修指(zhi)導方法(fa)。