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高速鉆床處理工藝與伺服系統(tǒng)組成的內(nèi)容分析
閱讀：1125 發(fā)布時間：2019-1-7在高速鉆床的諸多處理工藝當中，對于設備的回火熱處理是機械制造中比較關鍵的工藝環(huán)節(jié)，與其它加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變高速鉆床鑄件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善高速數(shù)控鉆床床身鑄件的內(nèi)在質(zhì)量。高速鉆床床身鑄件產(chǎn)品作為一種大型鑄件需要要經(jīng)過時效處理才能提高本身的使用性能，能夠改善床身鑄件的內(nèi)在質(zhì)量。高速鉆床的床身鑄件，床身立柱，高速鉆床工作臺等鑄件整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。
目前，在高速鉆床進給伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系統(tǒng)，有三種類型：模擬形式、數(shù)字形式和軟件形式。模擬伺服用途單一，只接收模擬信號，位置控制通常由上位機實現(xiàn)。數(shù)字伺服可實現(xiàn)一機多用，如做速度、力矩、位置控制?？山邮漳M指令和脈沖指令，各種參數(shù)均以數(shù)字方式設定，穩(wěn)定性好。具有較豐富的自診斷、提示功能。軟件伺服是基于微處理器的全數(shù)字伺服系統(tǒng)。其將各種控制方式和不同規(guī)格、功率的伺服電機的監(jiān)控程序以軟件實現(xiàn)。使用時可由用戶設定代碼與相關的數(shù)據(jù)即自動進入工作狀態(tài)。配有數(shù)字接口，改變工作方式、較換電動機規(guī)格時，只需重設代碼即可，故也稱萬用伺服。
高速鉆床伺服系統(tǒng)主要由三部分組成：控制器、功率驅(qū)動裝置、反饋裝置和電動機?？刂破靼凑諗?shù)控系統(tǒng)的給定值和通過反饋裝置檢測的實際運行值的差，調(diào)節(jié)控制量；功率驅(qū)動裝置作為系統(tǒng)的主回路，一方面按控制量的大小將電網(wǎng)中的電能作用到電動機之上，調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)矩的大小，另一方面按電動機的要求把恒壓恒頻的電網(wǎng)供電轉(zhuǎn)換為電動機所需的交流電或直流電；電動機則按供電大小拖動機械運轉(zhuǎn)。如根據(jù)驅(qū)動電動機的類型，可將其分為直流伺服和交流伺服；根據(jù)控制器實現(xiàn)方法的不同，可將其分為模擬伺服和數(shù)字伺服；根據(jù)控制器中閉環(huán)的多少，可將其分為開環(huán)控制系統(tǒng)、單環(huán)控制系統(tǒng)、雙環(huán)控制系統(tǒng)和多環(huán)控制系統(tǒng)。進給伺服以高速鉆床的各坐標為控制對象，產(chǎn)生高速鉆床的切削進給運動。為此，要求進給伺服能快速調(diào)節(jié)坐標軸的運動速度，并能準確地進行位置控制。具體要求其調(diào)速范圍寬、位移精度高、穩(wěn)定性好、動態(tài)響應快。根據(jù)系統(tǒng)使用的電動機，進給伺服可細分為步進伺服、直流伺服、交流伺服和直線伺服。
交流伺服已占據(jù)了高速鉆床進給伺服的主導地位，并隨著新技術的發(fā)展而不斷完善，具體體現(xiàn)在三個方面。一是系統(tǒng)功率驅(qū)動裝置中的電力電子器件不斷向高頻化方向發(fā)展，智能化功率模塊得到普及與應用；二是基于微處理器嵌入式平臺技術的成熟，將推動*控制算法的應用；三是網(wǎng)絡化制造模式的推廣及現(xiàn)場總線技術的成熟，將使基于網(wǎng)絡的伺服控制成為可能。
每臺進給軸驅(qū)動電機由IMS伺服控制器進行位置控制，IMS伺服控制器通過相應編碼器（PG）反饋信號構(gòu)成位置閉環(huán)系統(tǒng)。所有的限位開關、零位開關等電氣信號直接聯(lián)進相應的控制器做為控制信號。2臺伺服控制器利用內(nèi)部集成的PLC功能，通過I/O信號與控制面板相連（根據(jù)不同用戶的要求，也可使用RS422/485通訊的方式進行相應的連線）。由于本套設備相關參數(shù)不?？茨軌蛴稍O備操縱者設定，因此控制面板上并沒有參數(shù)設定功能，取而代之的采用了可即時插拔式手操縱器的方式對相關參數(shù)進行修改（由相關技術職員進行修改）。
軟件設定的“互鎖”信號分為“鎖定對方”（輸出）信號和“響應鎖定”（輸進）信號，當IMS控制器控制驅(qū)動電機將鉆臺推進至接近中心線的某位置時（軟件設定），控制器會向另外一臺控制器給出“鎖定對方”信號。對方控制器接受到“響應鎖定”信號后，如正工作在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，則正常運行；如正在向前推進并有可能發(fā)生打刀情況，則執(zhí)行“暫停”動作使鉆臺停留在穩(wěn)定范圍內(nèi)直至“響應鎖定”信號消失。發(fā)出“鎖定對方”信號的控制器在所控制的鉆臺回退至穩(wěn)定范圍后，將“鎖定對方”信號取消以便另外一側(cè)鉆臺的正常運行。兩臺控制器本著“*為主”的原則進行互鎖動作以保證加工時的高速率輸出。
