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    我国轴承磨床的步进电机及其控制系统

    放大字体  缩小字体 发布日期:2022-08-25 02:39:07    来源:本站    作者:标准件之家    浏览次数:585
    导读

    随着大批量的步进电机控制的轴承磨床推向市场,步进电机系统控制的问题也越来越多的浮出水面,单轴控制步进电机系统的问题还少些,可是两轴以上的步进电机系统,经常出现诸如两个系统不同步,尺寸散差不稳定等故障。 步进电机系统出现问题是多方面的

    随着市场上大量的步进电机控制的轴承磨床,越来越多的步进电机系统控制问题浮出水面,单轴步进电机系统问题较少。但两轴以上的步进电机系统往往存在两个系统不同步、尺寸离散不稳定等故障。步进电机系统存在许多问题。我们对球轴承内圈沟道磨床做过分析和研究,试过几个国产品牌的步进电机,发现两个系统不同步。异步错误测试从PLC、位置控制模块、步进电机驱动器和步进电机开始。滚珠丝杠的导程为4mm,谐波减速器的减速比为1:80,步距角为0.9。步进电机重复定位误差已超过机床精度检验标准的3倍。按照0.125m的脉冲当量,工作台累计重复定位误差在20次后达到了0.003。表1中的数据表明,不仅步进电机的误差,机械系统的误差也更加明显。我们分析了该机床的进给机构和补偿机构,发现机械问题严重。一是滚珠丝杠公称直径小( 20),3级精度水平低,手蠕动现象严重;其次,进给快跳油缸和滚珠丝杠设计定位,无法消除装配位置偏差;三是谐波减速器和滚珠丝杠只用螺钉锁紧,没有键连接或销连接;第四,不使用滚珠丝杠轴承。然后,我们对机床的电气系统进行了分析,发现变频器、变压器、步进电机控制器放置位置靠得很近,PLC输出的数据线没有屏蔽,配电盘的强弱电混在一起。这些问题都是影响步进电机系统不稳定的因素。脉冲当量为0.125m.目前国内由于步进电机系统抗干扰能力差,这些电气设计布局不合理会直接导致意外的进给系统和补偿系统误差,机床会随着机械系统的系统误差而处于不稳定的工作状态。并不是说只要把机床的液压进给补偿系统改成步进电机进给补偿系统,机床的整体性能就一定会显著提高。步进电机取代了原来复杂的液压进给补偿系统,消除了原来的液压波动和机械零件加工传动链的误差,而且步进电机可以将进给过程分成几个阶段,每个阶段可以选择不同的脉冲频率来控制进给速度,脉冲数可以用来控制机床工作台的精密进给,这确实比原来的液压系统轴承磨床前进了一大步。然而随之而来的是,机床的其他相关部件也不得不更新,以满足机床的磨削技术要求。在机械结构或电气系统的设计中,不应忽视步进电机系统的弱抗干扰能力。如果没有妥善解决上述问题的解决方案,如果机床的整体部件,尤其是关键部件仍然是原机械液压系统机床的标准,那么步进电机系统控制的轴承磨床就不会有本质上的改进。当然,最彻底的办法是采用世界上最先进的伺服电机控制系统。带伺服电机控制系统的轴承磨床取消了快跳油缸和谐波减速器,采用滚珠丝杠和伺服电机直接连接结构,使机械系统误差最小。虽然国内采用伺服电机控制系统的轴承磨床大多采用脉冲控制,但伺服电机的综合驱动能力、抗干扰能力和重复定位精度相比步进电机轴承磨床已经前进了一大步。由于步进电机系统的特点和诸多缺陷,它只是机械液压控制向伺服系统控制过渡的产物。现在国外很少有步进电机系统控制的精密磨床。中国是在数控机床上使用步进电机系统时间最长的国家。随着我国轴承行业技术改造的加速和越来越多企业的发展
     
    (文/标准件之家)
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