Continuando com o conteúdo do capítulo anterior, continuaremos a introduzir tecnologias relacionadas à moagem do CNC hoje
Oito. Controle do eixo de servo de alimentação
A alimentação da tabela de máquina -ferramenta (incluindo a plataforma giratória) é acionada por um mecanismo de servo, que atualmente é eletrificado e acionado por um motor servo, e a maioria deles usa um motor síncrono. O motor está diretamente conectado ao parafuso da bola (como mostrado na figura abaixo), de modo que, devido à curta corrente de transmissão, a perda de movimento (movimento perdido) é pequeno e a resposta é rápida, para que a alta precisão possa ser obtida .
O servo de alimentação da máquina -ferramenta pertence ao sistema servo de controle de posição. Conforme mostrado na figura abaixo, o terminal de entrada recebe o pulso de posição em saída do interpolador CNC em cada ciclo de interpolação. O número de pulsos indica a quantidade de movimento da posição (geralmente um pulso é de 1 μm-isto é, a resolução do sistema é de 1 μm); A frequência do pulso (ou seja, o número de pulsos por unidade de tempo) indica a velocidade da alimentação; O símbolo do pulso indica a direção da alimentação do eixo, geralmente o pulso é enviado diretamente às portas de entrada de comando de diferentes eixos servo.
A figura abaixo mostra apenas um eixo de alimentação. A máquina -ferramenta real possui vários eixos, mas o princípio de controle é o mesmo. Quando vários eixos recebem comandos de interpolação no mesmo período de interpolação, devido às diferentes quantidades de alimentação, velocidades de alimentação e direções de movimento ao mesmo tempo, o movimento resultante é uma curva e a ferramenta se move de acordo com essa curva. O contorno da peça de trabalho exigido pelo programa pode ser processado.
Os requisitos para servo de alimentação não são apenas características estáticas, como: precisão e estabilidade de posicionamento ao parar. Mais importante, o servo de alimentação tem boa rigidez, resposta rápida, boa estabilidade de movimento e alta resolução. Dessa forma, peças de trabalho de alta qualidade com superfícies suaves podem ser processadas em alta velocidade e alta precisão.
1. O tipo de estrutura do sistema servo
O sistema servo é dividido em estruturas de circuito aberto e malha fechada.
Loop aberto:
O chamado loop aberto é um sistema servo sem feedback de posição. O sistema elétrico dessa estrutura é acionado por um motor de passo. Como não há feedback de velocidade e posição, a precisão a seguir é baixa e a capacidade de resposta é baixa, portanto a precisão da usinagem é baixa e a eficiência é baixa.
circuito fechado:
Um circuito fechado é um sistema servo com feedback de posição do elemento controlado. A composição do sistema inclui: elemento executivo ------ Servo Motor (geralmente diretamente conectado ao parafuso da bola); Controlador de velocidade e controlador de posição, o controlador de posição recebe o comando de saída do interpolador CNC
2. Motor síncrono
O sistema elétrico da estrutura servo de circuito fechado é atualmente acionado por um motor servo CA, e a maioria deles usa um motor síncrono de ímã permanente.
A estrutura do motor síncrono do ímã permanente é mostrado na figura abaixo. O rotor é um pólo magnético feito de aço magnético permanente com alta permeabilidade magnética, com um eixo de motor no meio, e as duas extremidades do eixo são suportadas por rolamentos e fixadas no invólucro. O estator é um condutor magnético feito de folhas de aço de silício. A superfície interna do condutor magnético tem ranhuras de dente, e as bobinas de enrolamento trifásicas enroladas com fios são incorporadas. Além disso, um codificador é instalado na extremidade traseira do eixo.
Quando o enrolamento trifásico do estator é fornecido com corrente alternada trifásica, o campo magnético rotativo do espaço gerado atrairá os pólos magnéticos no rotor para girar de forma síncrona. O controle de velocidade e a fonte de alimentação elétrica de motores síncronos usam inversores. Nos inversores, os elementos do circuito de acionamento de potência que mudam de CC de CD para trifásicos precisam ser comutados em tempo real, de acordo com a posição do campo magnético do rotor, que é muito semelhante ao dos motores CC. A comutação da corrente de enrolamento do rotor com a posição do campo do estator. Portanto, a fim de detectar a posição do campo magnético do rotor do motor síncrono em tempo real, um codificador (disco de código óptico ---- 11 na figura) está instalado no eixo do motor (extremidade traseira). Graças ao disco de código óptico, não importa a velocidade do motor é rápida ou lenta, a posição do campo magnético do pólo magnético no rotor pode ser realmente medido junto com a rotação do eixo do motor, e o valor da posição pode ser enviado Para o circuito de controle, para que o controlador possa a comutação dos componentes de energia do inversor ser controlada em tempo real, e a comutação autocontrolada da unidade servo é realizada. Portanto, algumas pessoas chamam o controlador de acionamento e o motor deste motor síncrono de motor síncrono auto-compromutante; Além disso, como suas características de controle são semelhantes a um motor CC, ele também é chamado de motor CC sem comutador.
Motor linear: Para aumentar a velocidade de movimento da mesa de trabalho, aumentar a aceleração, simplificar a cadeia de transmissão e, assim, melhorar a precisão da transmissão, um motor linear apareceu recentemente. Esse tipo de motor é um motor conectado direto, ou seja, é instalado diretamente na mesa de movimento linear.
3. Posicionar sensor e sensor de velocidade
Codificador fotoelétrico: O codificador é um elemento de medição para movimento rotativo, geralmente instalado no eixo do motor ou parafuso de bola, e a quantidade física que ele mede diretamente é o ângulo no qual o motor ou parafuso gira. Existem dois tipos de codificadores: medição incremental ou medição absoluta.
Codificadores lineares: Atualmente, os codificadores lineares são usados para medir a posição ou deslocamento de peças móveis lineares. Existem escalas de transmissão usando escalas de vidro e reflexão usando substratos metálicos. O princípio de trabalho é semelhante ao de um codificador fotoelétrico. A régua de grade transmissiva é fácil de instalar e é montada diretamente na lateral da bancada, por isso é usada com mais frequência.
4. Servo Drive
O amplificador (driver) que controla a operação do motor servo síncrono é um inversor CA.
FANUC divide o amplificador em dois módulos: Módulo de Fonte de Potência do Retificador (PSM) e Módulo de Servo Inverter (SVM)
Nove. Controle de acionamento por eixo
1. Diagrama de blocos de controle
O controle do eixo é principalmente a velocidade e o controle da velocidade do motor. No programa, use o comando: s e o valor de cinco dígitos para comandar o número de rotação do eixo.
Por exemplo: S1200; significa que o eixo é necessário para girar a 1200 rpm. Os comandos para rotação avançada e reversa são M03 (rotação direta); M04 (rotação reversa). Para detectar a velocidade de rotação do eixo, um sensor de velocidade é instalado no eixo ou no motor do eixo.
2. Sensor de velocidade do eixo e sensor de posição
Somente controle de velocidade sem loop de feedback da posição. A medição de velocidade e o feedback do motor do eixo usa um sensor magnético montado no eixo do motor do fuso. Como mostrado abaixo. À medida que o motor do eixo gira, o sensor envia pulsos 128, 256, 384 ou 512 (dependendo do modelo do motor) por revolução para contar o número de revoluções do motor do eixo. Se o motor e o eixo principal não estiverem 1: 1 acoplado, um codificador de posição deverá ser instalado no eixo principal e o número de rotações do eixo principal é medido com um sinal de uma volta do codificador. Geralmente, esse tipo de codificador é fotoelétrico e envia 1024 pulsos por turno e também envia um sinal de uma volta. Este codificador pode ser usado para realizar o processamento de roscas e a orientação rígida e a orientação do fuso durante a mudança de ferramentas dos centros de usinagem
3. Motor do eixo
Existem dois tipos de motores usados para a unidade do fuso. Tipo: Motor assíncrono e motor síncrono. A máquina assíncrona é fácil de fabricar, possui alta confiabilidade e possui um bom desempenho de operação em alta velocidade; portanto, o Fanuc usa uma máquina assíncrona. A máquina síncrona tem um bom desempenho de baixa velocidade, boa controlabilidade, alta torque em baixa velocidade e uma ampla gama de regulação constante de velocidade de potência é fácil de alcançar. Geralmente, os motores assíncronos são geralmente usados para processar peças de alumínio e metal leve com alta velocidade do fuso. A velocidade do eixo para o processamento de peças de ferro fundido ou aço é baixa e alguns métodos de processamento (como o método do eixo CS) também requerem torque grande em baixas velocidades, de modo que os motores síncronos tendem a ser usados. Especialmente recentemente, para melhorar a precisão da usinagem, o design mecânico faz com que o motor de acionamento diretamente conectado ao eixo principal da máquina-ferramenta, de modo que o desenvolvimento da máquina síncrona como acionamento do eixo principal, especialmente o eixo principal embutido O motor geralmente usa a máquina síncrona. Se você precisar de mais materiais de aprendizado, o grupo 373600976 pode ajudá -lo
4. amplificador de acionamento do motor do eixo
O controle do motor do fuso é semelhante ao motor servo descrito acima. Mas geralmente há apenas controle de velocidade, portanto, não há necessidade de um loop de posição. A figura abaixo é um diagrama de blocos do motorista do motor do eixo de fanuc. Dividido em dois módulos: PSM e SPM. O PSM é um módulo de fonte de alimentação, que, como a unidade de servo de alimentação, converte a fonte de alimentação CA de entrada em uma fonte de alimentação CC para fornecer energia ao inversor. O SPM é a parte do inversor, que converte a energia CC em CA trifásica para fornecer energia ao estator do motor.
dez. Controle de eixos externos
Use o Servo Motors para controlar as ações do equipamento mecânico auxiliar dentro ou fora da máquina -ferramenta, como: Manipulador de Alteração de Ferramenta, Alteração da Tor de Trabalho, Carregamento/Descarregamento, peça de trabalho ou manuseio em branco.
Power Mate I é um controlador de movimento de posição, que controla o movimento independente de cada eixo ou movimento coordenado no tempo, de modo que um eixo se mova para uma determinada posição ou uma certa distância a uma certa velocidade. No entanto, não há dependência posicional entre eles, ou seja, o sistema não precisa ter a função de um interpolador posicional. Obviamente, o Power Mate I D da FANUC possui um interpolador de ligação de dois eixos, que pode ser usado de acordo com as necessidades reais.
Dongguan Leda Metal Co.,Limited
