直线电机在数控机床上的调试

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直线电机在数控机床中的应用及其控制算法与常见问题

直线电机在数控机床中的应用及其控制算法与常见问题

直线电机在高速数控机床中的应用摘要: 高速切削加工是伴随着生产发展和科技进步而出现的一项先进制造技术,快速进给系统是其重要组成部分。

本文介绍了直线电机在高速进给机构中的巨大优势及其应用历史与现状,讨论了直线电机进给机构的伺服控制技术以及其常见问题。

关键词:直线电机;控制算法;高速进给Abstract:High-speed machining, which appears with the development of industry and the improvement of technology, is an advanced manufacturing technology andhigh-speed feed system is one of the most important components of it. The article presents the past and present applications and the great advantages of linear motor, discusses the servo control technology and the common problems of the linear motor feeding device.Keywords: Linear motor; Control algorithm; High speed1引言随着国防、航天、汽车、微电子等高技术行业不断发展,对制造加工业提出了更高的要求,超高速加工和超精密加工成为未来机床业发展的两个主题。

传统的机床进给驱动系统是“旋转电机+滚珠丝杠”机构。

这种驱动系统涉及的中间部件多,运动惯量大,而且滚珠丝杠本身具有物理局限性,因此产生的线性速度、加速度及定位精度均有限,不能满足超高速、高精密加工的需要;于是直线电机受到人们关注,它直接产生直线运动,结构简洁,运动惯量小,系统刚度高,快速响应特性好,高速情况下能实现精密定位,产生推力大,尤其运动速度、加速度高于滚珠丝杠的若干倍,工作行程可以无限长,维护少、寿命长。

直线电机调试学习资料

直线电机调试学习资料
• Peak load (2,7 × FN) • Continuous load (1,7 × FN)
初级: 1FN3900-3WB00-0BA1
N ---- continuous load type 连续负载型 W ---- peak load type 峰值负载型
直线电机安装
实际安装现场
次级
120
100
80
60
40
20
00100来自200300400
Motor current as a %of the rated current
1FN3
例如Fmax为260N的1FN3电机, 期额定引力为760N. 带次级盖的1FN3电机的额定空气间隙为1.3mm.
根据电机的过载能力,可以将电机分为峰值负载与连续负载两 种类型.
直线电机调试注意事项
• 在装有绝对光栅尺的情况下, 编码器数据可以在线识别. • 运行电机之前, 要进行磁极位置识别. • 一托二:即一个电机控制模块控制两个电机。依据一个电机的识别过程作两次,注意
两个电机的换向角的差值不能够大于10º,否则依据一个电机的机械位置调整另外一个 电机的机械位置直至两个电机的换向角的差值小于10º。 • 运行电机之前, 增加软限位或者硬限位功能.
尔元件的位置要根据订货号的不同安装在出线侧或者是非出线侧. 安装的位置距离磁极极点要为极 距的整数倍. 另外, 霍尔元件安装的水平位置也有要求. • 霍尔元件盒不能随意调整方向.
• 初级与磁极要保证在一定的距离范围, 通常为1mm左右.
无论是串联还是并联, 两个初级的安装需要相差极距的整数倍
Δsb = n ‧ 2τM with n = 0, 1, 2, … Δsb = Δx + n ‧ 2τM with n = 0, 1, 2, …

直线电机在高速数控车削中心进给系统中的应用

直线电机在高速数控车削中心进给系统中的应用
细阐述直线 电机 的型号选 择和参数校验过程 ,并分析选 型过程中应该注意 的事项 。 关键词 :直线 电机 ;数控 机床 ;机床进给系统
中 图分 类 号 :T 5 . M3 94

文 献标 识 码 :B
文 章 编 号 :10 3 8 (0 1 1 O 4—2 0 1— 8 1 2 1 ) 8一 O
具运行 的实 际位 置 ,并 将位 置信 息 反馈 到 机床 系 统 中 ,进行 比较 、处理 。综 合考 虑 ,选 择 E本 F N C t A U
O.D数控 系统 。 i T
实现直线 电动机在数 控机床上的正常工作并充分
发 挥 直 线 电 动机 的 突 出 优 点 ,首 先 应 进 行 直 线 电动 机
变形 大 、响应速度慢 、存 在反 向间隙 、易磨 损等先天 性的缺点 , 并具 有响应快 、精度 高 、速度快 、加 减速 过程短 、传动 刚度 高 、推 力平 稳 、行 程 长度 不 受 限
制 、运行时 噪声低 、效率 高等优 点 , 其在数 控机床 令
高速进给 系统 领域 逐渐发展为主导方 向” 。
Ke wo d y r s: Li a tr;CNC ma h n o l M a hne to e d s se ne rmo o c ieto; c i o lfe y t m
“D A G系列高 速数 控车床 及 车削 中心 ”是 “ 高 档 数控机床 与基 础制 造装 备 ” 科技 重 大专 项 中优 先
21 0 1年 9月
机床 与液压
MACHI NE TOOL & HYDRAUL C IS
Sp2 1 e . 01 Vo . 9 No 8 1 3 .1
第3 9卷 第 1 8期

分析直线电机在数控机床中的应用

分析直线电机在数控机床中的应用

分析直线电机在数控机床中的应用作者:周燕孙家峰来源:《中国机械》2013年第24期摘要:本文主要通过研究直线电机及其驱动控制技术如何在机床中得以应用及其未来的发展方向,得出了中国机床行业应加快研发直线电机技术的开发与应用。

关键词:数控机床传动结构直线电机直线电动机是近些年来国内外积极研究的新型电机之一。

它是一种不需要中间转换装置,而能直接作直线运动的电动机械。

如今,直线电机驱动技术不断的更新,已达到成熟的阶段,被广泛应用于高档数控机床,这是因为技术具有精度高、无磨损、噪音低、效率高、响应速度快、节省空间的优点,而且使机器布置更加紧凑,结构多变,易于实现高刚性,提高了机床的整体性能而倍受人们关注。

随着高速加工技术的快速发展,要求越来越高的驱动和控制系统,促使直线电机驱动技术的研究力度在逐步加快。

因此,本研究不仅是符合直线驱动技术向更高、更快的发展趋势,又能满足市场广大的需求,带来更大的经济效益。

直线驱动机床是未来发展的必然趋势,所以我们应加紧步伐追赶。

1.直线电机在数控机床上应用的现状为了提高生产率和提高产品的质量,高速和超高速加工技术已成为机床发展的一大趋势,直线电机具有反应灵敏,速度快,重量轻,传动系统速度可提高到40~ 50m/min以上的优势。

传统的“旋转电机+滚珠丝杠”传输方式可达30m/min最高速度,加速度仅为3m/s2。

直线电机驱动的工作台,它的速度比传统的传输模式快30倍,加速比是传统的传输模式的10倍,最大为10g;刚性升高了7倍;无反向工作死区是直线电机的最大特点;因其电机惯量小,所以由它构成的直线伺服系统可以达到更高的频率响应。

1993年,一台型号 HSC 240的加工中心是世界上第一台由直线电机驱动工作台的高速加工中心,由德国Z公司研发而成,其主轴转速已达到24000r/min,60m/min的进给速度更是让人惊讶,加速度则是达到的1g,当进给速度保持在20m/min时,轮廓精度可保持为0.004mm。

数控机床技术中的设备校准与调试方法

数控机床技术中的设备校准与调试方法

数控机床技术中的设备校准与调试方法设备校准与调试方法在数控机床技术中扮演着重要的角色。

数控机床是一种通过计算机控制的自动机床,它具有高精度、高效率和高稳定性的特点。

然而,为了保证机床的准确性和性能,设备校准与调试方法是必不可少的步骤。

本文将介绍数控机床技术中常用的设备校准与调试方法。

首先,设备校准是确保机床准确性的基础。

在数控机床技术中,设备校准主要包括机床坐标系的校准和刀具长度补偿系统的校准。

机床坐标系的校准是通过校准工具和传感器来确定工件坐标系和机床坐标系之间的关系。

刀具长度补偿系统的校准是为了纠正刀具长度的误差,以保证加工的精度。

其次,调试方法是为了确保机床性能的正常运行。

在数控机床技术中,调试方法主要包括机床的静态调试和动态调试。

静态调试是在机床无负载运行时进行的,通过调整机床的各个部件来确保其准确性和稳定性。

动态调试是在机床有负载运行时进行的,通过观察加工过程中的动态响应来确定机床的性能是否满足要求。

在设备校准与调试方法中,常用的工具有激光干涉仪、光栅尺、测量卡尺等。

激光干涉仪可以通过测量激光的干涉,来确定机床的几何误差。

光栅尺可以测量机床的位移和速度,用来判断机床的动态性能。

测量卡尺可以测量机床的尺寸和位置,用来校准机床的坐标系和刀具长度补偿系统。

另外,设备校准与调试方法中还需要注意一些关键点。

首先,校准和调试过程中应该保持机床的稳定状态,避免外界因素的干扰。

其次,校准和调试过程中要严格按照规定的步骤进行,确保校准和调试的准确性和一致性。

最后,对于不同类型和规格的数控机床,需要针对性地选择适合的校准和调试方法。

综上所述,设备校准与调试方法在数控机床技术中起着非常重要的作用。

通过设备校准和调试,可以确保数控机床的准确性和性能,提高加工的精度和效率。

因此,机床操作人员应该熟悉常用的设备校准与调试方法,并遵循相关的操作规程进行操作。

只有在正确的设备校准和调试的基础上,才能发挥数控机床的优势,实现高质量的加工。

直线电机在数控机床的应用

直线电机在数控机床的应用

直线电机在数控机床的应用本文介绍了直线电机的结构和原理,与机械传动形式对比列举了直线电机在数控机床进给系统应用上的优点,举出了直线电机在应用时出现的问题及应对方案,叙述了直线电机在数控机床上实际的连接和调整策略。

标签:直线电机;数控机床;高速切削;进给系统0 引言1840年,Wheastone制造了直线电机的雏形,经过100多年的发展,直线电机已广泛应用于绘图、影视、电梯、物流运输、轨道交通、机械加工等多个领域[1]。

尤其在机械加工方面,由于大功率高转速电主轴的出现,高速切削策略在铝材及铝合金加工中的应用,要求机床各坐标轴不仅具有非常快的移动速度,还需要具有超高的加减速能力。

直线电机凭借其精度高、无磨损、噪音低、效率高、响应快、节省空间等突出优点使其在高档数控机床领域占有重要一席,而且它必将是高速机床未来发展的趋势。

1 直线电机的原理普通同步交流伺服电机,分为定子和转子两部分,两部分都有按规则缠绕的线圈。

当定子线圈通入三相交变电流时,在电机内部产生交变磁场。

转子线圈受磁场影响自身产生感应电流,由于通电导体在磁场中要受到力的作用,受到的电磁力使电机转子部分绕电机轴旋转。

直线电机好似将普通交流伺服电机沿经过圆筒半径和电机轴的截面剖开,将定子和转子平铺展成两个平直的矩形部分,其结构示意图如图1所示[2]。

直线电机的初级对应普通交流伺服电机的定子,次级对应转子,这样普通交流伺服电机定子和转子的相对旋转运动就转变为直线电机初级与次级的相对直线运动。

直线电机的初级和次级可安装于两个需要做相对运动的机械部件上,一般固定部分选择初级,运动部分选择次级。

但在一些特定场合,出于能耗等经济因素考虑,固定部分也有选择次级的情况,比如直线电机在长距离龙门移动式数控机床上的应用。

数控机床各轴的进给部分通常采用伺服电机+减速箱+丝杠丝母,或伺服电机+减速箱+齿轮齿条的传动形式,而直线电机的运用使进给部分减少了中间环节,提高了传动精度和传动效率。

数控机床电气系统装调与维修5.3直线电机进给驱动的装调与维修

数控机床电气系统装调与维修5.3直线电机进给驱动的装调与维修
交流异步直线电动机的基本结构
任务巩固
一、直线电机的安装有哪几种形式? 二、对直线电动机进行热防护的方式有哪几种?
模块五 进给驱动系统的装调与维修 任务三 直线电机进给驱动的装调与维修
1
任务引入
2
任务目标
3
任务实施
4
知识内容
5
任务拓展
6
任务巩固
直线电动机进给系统 1—导轨2—次线3—初级4法 2 会对直线电机驱动进行连接 3 掌握直线电机驱动的维护方法
任务实施
:在有条件的单位,可把学生带到机床边,现场介绍 直线电动机的不同安装方式,若条件不允许,可借助视频进 行介绍。
一、水平布局
1.单电动机驱动
单电动机水平布局
任务实施
一、水平布局
2.双电动机驱动
双电动机水平布局
二、垂直布局
1.外垂直 2.内垂直
双电动机外垂直布局
双电动机内垂直布局
一、直线电动机的电路连接
板状铝散热器 散热板
散热板
直线电机的冷却 1-运动部件 2-铝板式冷却器 3-内部主冷却回路 4-次级绝缘层 5-次级冷却回路6-固定部件7-次级 8-初级9-初级绝缘层10-外部精冷回路
2.直线电机的防磁 和旋转电机不同,直线电机的磁场是敞开的,因此必须 采取防磁措施,否则会吸住加工中的铁屑、金属工具和工 件,若这些微粒被吸入直线电机定子和转子之间的气隙(一 般为0.3~0.4㎜),电机会发生故障。因此,要对直线电机 、导轨和床身用三维折叠和耐热的高速防护罩加以防护。 直线电机所用的防磁盖板需用不锈钢,对加工区的防护罩 壳要求设计得更加坚固、可靠,有时甚至要求罩壳的开关 需与机床工作互锁等。
在SIMODRIVE 611中使用SME91或SME92 的直 线电机系统连接

高创驱动器直线电机调试方法

高创驱动器直线电机调试方法

高创驱动器直线电机调试方法一)高创驱动器直线电机调试基础(包括调试哪些参数有何作用,对于常出现的报警的应对方法)二)、恢复参数后,快速检测此参数能否使电机有理想运动状态。

(快速方法)三)、高创驱动器直线电机调试方法(一般流程)新用户须先熟悉说明:1新用户使用高创驱动器驱动器须先看一)和三),熟悉操作和软件各个按钮,)。

2对于直接恢复参数的用户,下面三)的第6步,13步不能操作,切记。

3三)的第14步是调试过程中频繁使用的,用于改参数,测试变量,4若在调试上吃力,调试了很长时间都不行,电机运行情况非常异常,采取以下措施:先恢复参数(通俗地说把参数灌进驱动器),后从三)第13步开始操作下去。

或者咨询工程师。

一)、高创驱动器直线电机调试基础一、调整参数一般有如下:8控制模式下:比例增益,积分增益,微分-积分增益,扭矩滤波器1,扭矩滤波器2,自适应增益比例因子,Kff Spring增益,Kff Spring滤波器,微分增益,平滑处理4 控制模式下:加上这两个参数,电子齿轮滤波器深度,电子齿轮速度/加速度滤波器深度。

一、针对调试过中出现的坏现象有针对性地调试某些增益。

1 声音过大---------------------------调,自适应增益因子、平滑处理、终端输入KCD、KCI 、KCP,扭矩滤波器1、扭矩滤波器22 跟随误差PE过大----------------调,比例增益,微分-积分增益、3 电流声过大------------------------调,KCD,在“终端“输入KCD4 增加响应性------------------------调,积分增益5每个增益都有最佳的一个数值取值区间,过大过小,都会影响电机的运动情况,6 一般情况,电机运动都是受各个增益综合影响,此时,需适当调节不同参数使得电机运动达到理想状态。

二、各个增益主要作用。

1 平滑处理----------------------------------------增大其值,可令加减速的变化遵守S曲线的变化,达到平滑加减速的效果2 自适应增益因子,-----------------------------影响电机的刚性。

直线电动机应用于数控机床的共性技术研究

直线电动机应用于数控机床的共性技术研究

直线电动机应用于数控机床的共性技术研究林 健 ,汪木兰 ,陈 桂 ,黄家才(南京工程学院自动化学院 先进数控技术江苏省高校重点建设实验室 ,江苏 南京 211167)摘要 :为了提高直线电动机在数控机床上的应用水平 ,对直线电动机应用于数控机床的共性技术问题作了讨论 。

以减小电动机推力波动为目标 ,提出了有限元法与差异进化算法相结合的电机 结构优化方法 ,阐述了直线电动机的选型计算步骤 ,研究了直线伺服系统的智能控制策略 ,对直 线电动机工作台的定位误差补偿技术作了比较 。

最后列出了其他一些值得关注的问题 。

关键词 :直线电机 ;数控机床 ;共性技术 中图分类号 :TM359 . 4文献标识码 :A文章编号 :1672 - 1616( 2012) 11 - 0053 - 04永磁直线同步电动机 ( PML SM ) 省掉了机械 传动机构 ,将负载直接与动子相连 ,消除了机械速度变换机构所带来的一些不良影响 。

直线电动机 在数控机床进给驱动上的应用 ,使机床的传动结构 出现 了 重 大 变 化 , 并 使 机 床 性 能 有 了 新 的 飞 次级纵向电流分量相互作用产生的 。

其主要影响 是等值的次级电阻率增加 ,产生侧向不稳定的偏心力并作用在次级上6 。

永磁同步直线电机的初级铁心使用开槽硅钢叠片聚合磁路 , 导磁介质的不连续使直线电机的 气隙磁密呈现出明显的开槽效应 , 称为齿槽效跃1 - 2 。

应7 - 8 直线电动机的“零传动”方式使得各种扰动(如 负载变化 、自身扰动 、外部扰动) 不经过任何中间环节的衰减而直接作用在直线电动机上 ,加大了伺服 控制的难度3 - 5。

直线电机应用于高精密机床 , 但光栅尺的制造安装 、直线电机端部效应造成进给 单元两端的力特性发生变化等都会引起定位误差 。

为提高直线进给系统在数控机床上的应用水 平 ,充分发挥直线电动机的优点 ,需要对上述的共 性技术问题进行深入的研究 ,这对开发我国高速高 精数控机床 ,赶超国际水平 ,有重要的理论意义和 应用价值 。

直线电机在数控机床中的应用

直线电机在数控机床中的应用

直线电机在数控机床中的应用直线电机在数控机床中的应用一、引言数控机床正在向精密、高速、复合、智能、环保的方向发展。

精密和高速加工对传动及其控制提出了更高的要求,更高的动态特性和控制精度,更高的进给速度和加速度,更低的振动噪声和更小的磨损。

问题的症结在传统的传动链从作为动力源的电动机到工作部件要通过齿轮、蜗轮副,皮带、丝杠副、联轴器、离合器等中间传动环节,在些环节中产生了较大的转动惯量、弹性变形、反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损。

虽然在这些方面通过不断的改进使传动性能有所提高,但问题很难从根本上解决,于出现了“直接传动”的概念,即取消从电动机到工作部件之间的各种中间环节。

随着电机及其驱动控制技术的发展,电主轴、直线电机、力矩电机的出现和技术的日益成熟,使主轴、直线和旋转坐标运动的“直接传动”概念变为现实,并日益显示其巨大的优越性。

直线电机及其驱动控制技术在机床进给驱动上的应用,使机床的传动结构出现了重大变化,并使机床性能有了新的飞跃。

二、直线电机进给驱动的主要优点进给速度范围宽。

可从1(1)m/s到20m/min以上,目前加工中心的快进速度已达208m/min,而传统机床快进速度<60m/min,一般为20~30m/min。

速度特性好。

速度偏差可达(1)0.01%以下。

加速度大。

直线电机最大加速度可达30g,目前加工中心的进给加速度已达3.24g,激光加工机的进给加速度已达5g,而传统机床进给加速度在1g以下,一般为0.3g。

定位精度高。

采用光栅闭环控制,定位精度可达0.1~0.01(1)mm。

应用前馈控制的直线电机驱动系统可减少跟踪误差200倍以上。

由于运动部件的动态特性好,响应灵敏,加上插补控制的精细化,可实现纳米级控制。

行程不受限制。

传统的丝杠传动受丝杠制造工艺限制,一般4~6m,更的行程需要接长丝杠,无论从制造工艺还是在性能上都不理想。

而采用直线电机驱动,定子可无限加长,且制造工艺简单,已有大型高速加工中心X轴长达40m以上。

直线电机调整及参数设定

直线电机调整及参数设定

直线电机安调步骤技术课:黄辉一、方向判断1、直线电机的正向判断:1)线圈移动型(动力电缆的反方向为正向):2)磁板移动型(动力电缆的同向为正向):2、光栅尺的正向判断:1)观察光栅尺主体标记(heidenhaim字样)的方法2)通过位置画面观察准备工作:修改参数2022=111,同时断开直线电机三相动力线手动推动直线电机,POS画面显示坐标值增大的方向即为光栅尺的正向。

3、调整动力线相序当上述直线电机的正向和光栅尺的正向不一致时,必须调整直线电机的动力线进行适应,以保证两者方向相同。

步骤如下:二、参数设定:1、设定平台:系统:31i+PANEL i伺服软件版本:90E3直线电机:Lis15000C2/3HV(磁板宽度60mm,水冷)光栅尺:海德汉LC193F(分辨率0.01um),绝对光栅尺系统检测单位:0.1um(1013#1=1:IS-C,可根据实际需要调整设定)2、参数设定步骤:设定步骤(1):电机初始化1)初始化位:P2000#0=12)AMR设定:P2001=03)移动方向:P2022=111/-111(根据实际需要)4)电机代码:P2020=3915)直线电机有效位:P2010#2=1设定步骤(2):伺服参数设定1)速度脉冲数设定:P2023=3125/16/分辨率(um)=19531(可近似取整)2)位置脉冲数设定:P2024=625/分辨率(um)=62500(超出32767)故可设定P2024=6250,P2185=103)忽略a编码器断线报警:P2013#7=14)设定AMR变换系数:P2112和P2138方法一:仅使用P2112的情况(当计算结果为整数时可使用)P2112=磁板长度(mm)/分辨率(um)=6000,P2138=0 方法二:两者均使用的情况(适用于任何情况):磁板长度(mm)×1000/分辨率(um)=P2112×2P2138计算得出:P2112=46875(超出32767),P2138=7故最终设定:P2112=23438(四舍五入),P2138=8 5)设定柔性齿轮比:P2084和P2085FFG=分辨率(um)/检测单位(um)=0.01/0.1=1/10设定步骤(3):磁极位置检测(在进行该步骤前,先保证直线电机可以动作):1)磁极位置检测功能有效:P2213#7=12)AMR偏执有效:P2229#0=13)编写梯形图将G135的对应位强制为1,磁极位置检测开始4)磁极位置检测完成之后,系统自动将偏置参数写入P2139 设定步骤(4):过热参数设定:对于水冷型直线电机,需要修改如下参数(自冷型初始化设定即可)1)OVC报警参数POVC1:P2062=325632)OVC报警参数POVC2:P2063=25573)OVC报警参数POVCLMT:P2065=76014)电流频率参数RTCURR:P2086=20295)停止时OVC倍率OVCSTP:P2161=140设定步骤(5):绝对编码器设定1)绝对编码器有效:P1815#5=12)绝对零点建立:P1815#4=1(需安装具体步骤和实际情况设定)。

机床数控系统的校准与调试技术

机床数控系统的校准与调试技术

机床数控系统的校准与调试技术机床数控系统在现代工业生产中起着至关重要的作用,它能够实现自动化、精确控制和高效生产。

然而,为了保证机床数控系统的正常运行和达到预期的精度要求,校准与调试工作显得尤为重要。

本文将介绍机床数控系统的校准和调试技术,以帮助工程师更好地进行相关工作。

一、机床数控系统的校准技术1. 几何误差校准机床数控系统的几何误差主要包括直线插补误差、圆弧插补误差和坐标系误差。

几何误差校准的目的是通过调整机床各个轴线的运动参数,使得实际运动轨迹与理论轨迹尽量一致。

首先,需要进行轴线直线度校准。

通过测量轴线的直线度误差,并调整相应的参考点,可以使得轴线的运动更加精确。

其次,圆弧插补误差校准是为了保证机床的圆弧插补运动能够实现高精度的运动轨迹。

最后,坐标系误差校准是为了消除坐标系变换带来的误差,需要通过仔细测量和调整机床的坐标系。

2. 系统刚度的校准机床数控系统的刚度是指在加工中所受外力作用下,机床各个轴线的变形程度。

刚度的大小直接影响着加工精度和工件质量。

因此,刚度校准是非常重要的一个环节。

在刚度校准过程中,一般会通过力传感器等设备来测量机床各个轴线的变形情况。

然后,根据测得的数据进行分析,找出影响刚度的关键因素,并进行调整和优化。

校准后的机床能够更好地抵抗外力的影响,从而提高加工精度和稳定性。

3. 系统精度补偿机床数控系统的精度补偿是通过软件或硬件方式来纠正机床在加工过程中产生的误差。

根据加工要求和测量结果,可以将误差信息输入到数控系统中,系统将自动进行误差补偿,从而提高加工精度。

精度补偿主要包括长度补偿、半径补偿和磨损补偿。

长度补偿是根据测量结果对轴向误差进行修正,以提高工件的几何尺寸精度。

半径补偿是对圆弧插补误差进行修正,保证加工出的圆弧轨迹准确无误。

磨损补偿是通过监测关键部件的磨损程度,及时进行调整和更换,以保证系统的可靠性和稳定性。

二、机床数控系统的调试技术1. 系统参数的调试机床数控系统的参数调试是指对系统的各项参数进行合理设置和调整,以保证系统能够稳定工作和达到预期的性能要求。

数控机床调试步骤要求内容

数控机床调试步骤要求内容

数控机床调试步骤要求内容
一、检查机床基本信息
1、打开机床前要清晰了解机床型号、各功能、各部分结构及重要参
数的具体内容,包括行程范围、最大加工能力、主轴转速范围等;
2、检查各部分的连接情况,确保机床各部分连接正确;
3、检查机床润滑油的液位,确保润滑油量处于正常范围;
4、检查机床电气回路,仔细检查所有联接电线,确保接地、跳线连
接正确;
5、确认电源电压,确保电源电压符合机床要求,否则,需要重新调
整机床电源。

二、检查机床动力系统
1、检查主轴电机的运行情况,观察主轴转速是否符合要求,若不符合,调整主轴转速,以确保其正常运行;
2、检查刀架滑行系统,确保有足够润滑油量,注意调整润滑油的粘度;
3、检查定位装置,确保有正确的参数,可以确保精确的定位范围;
4、检查机电系统,确保压缩机、电磁阀及其他电器设备的运行正常;
5、检查传动系统,确保机床的主传动装置、联轴器、传动轴等部件
的运行正常,并按机床要求调整各个传动部件的位置和力矩;
6、检查空气系统,确保空气流量足够,并做好定期保养工作。

三、检查机床控制系统。

直线电机直接驱动技术在数控机床中的应用

直线电机直接驱动技术在数控机床中的应用

直线电机直接驱动技术在数控机床中的应用
凿岩机与钎杆的连接螺纹为异型螺纹,不能采用通常的成形车刀的加工方法,一般采用液压仿形车床,用靠模及尖刀加工,精度差且效率低,靠模的制造也比较困难,见图这台数控直线电机车床,其轴采用直线电机直接驱动,光栅尺闭环反图馈,加工时,轴用直线电机代替靠模方式的车刀快速往复运动,加上轴及主轴联动(也可以采用随动方式),综合运动的空间关系由程序控制,
螺纹轮廓完全数字化,是一种数字化的全新的螺纹加工方式,用尖刀像车外圆一样一刀完成,速度快,精度高,表面质量好。

加工时,主轴转速可以达到以上,即刀具每分钟要沿方向走个以上的来回。

 这台车床还适合用于高速高精度地加工其他非圆截面的各种零件,如发动机活塞的中凸变椭圆裙部,其最高转速可达以上。

 直线电机简述用于机床进给驱动的一般是交流直线电机,有永磁同步式和感应异步式两种,从其结构来讲,又有动圈式动铁式平板型和圆筒型等等,见图必材工人6梦劝级万夕及加了卒芦卿一般数控机床运动轴通常采用回转伺服电机,通过滚珠丝杠副传动,有的还经过一对减速齿轮或一对齿型带轮和同步齿形带,可称为间接传动采用直线电机的直接驱动,省去了旋转电机滚珠丝杠副等到工作台之间的一切中间环节,即将机床进给传动链的长度缩短为二,图零,所以这种传动方式也一称为直接驱动或零传动方式。

 直接驱动最为突出的优点是可得到瞬时的高加速度,即过渡过程极短响应快。

 年芝加哥国际机床展览会上采用直线电机的大型数控机床,重达数吨的运动部件,其加速度达到以上,进给速度达一运动部件具有瞬时高加速度的好处是可大大减少插补时由滞后带来的跟踪误差,使之在提高轮廓速度时,不会增大。

数控机床程序调试的常用方法与技巧

数控机床程序调试的常用方法与技巧

数控机床程序调试的常用方法与技巧数控机床是现代制造业中不可或缺的设备,它能够精确地加工各种复杂形状的零件。

数控机床程序调试是确保机床正常工作以及保证产品质量的关键步骤。

本文将介绍数控机床程序调试的常用方法与技巧,以帮助读者更好地理解和掌握这一领域的知识。

首先,在进行数控机床程序调试之前,我们需要了解几个关键概念。

数控机床程序调试是指将设计好的数控机床程序加载到机床的控制系统中,并对程序的各项参数进行调整和优化,以确保机床能够按照预期的方式工作。

调试的目标是尽可能地减少加工过程中的误差和瑕疵,提高产品的质量和生产效率。

第一种常用的调试方法是逐步调试。

这种方法的核心思想是从简单的程序开始,逐步增加程序的复杂性和工艺要求,以便更好地检测和解决问题。

在逐步调试的过程中,我们需要注意以下几个方面。

首先,要确保每一步调试都有合适的备用工具和备件。

这些备用工具和备件可以帮助我们在出现问题时进行更快速和准确的修改和调整。

其次,要充分利用数控机床的模拟功能。

模拟功能是数控机床调试过程中非常重要的一环,它可以让我们在实际加工之前对程序进行虚拟加工和检测,从而减少出错的风险。

第二种常用的调试方法是反复试验。

这种方法的核心思想是通过多次试验和反馈,不断优化和改进程序。

在进行反复试验的过程中,我们需要注意以下几个方面。

首先,要充分利用数据采集与分析的技术。

通过对实际加工过程中的数据进行采集和分析,我们可以识别出潜在的问题和改进的空间,并对程序进行相应的调整和优化。

其次,要注重交流和合作。

数控机床程序调试往往需要跨学科的合作和交流。

与机床操作员、程序设计师和设备厂商等进行及时有效的沟通和合作,可以帮助我们更好地解决问题和改进程序。

第三种常用的调试方法是利用专业软件和工具。

随着信息技术的发展,现代数控机床调试中出现了许多专业软件和工具,可以帮助我们更快速、准确地进行程序调试。

在使用这些软件和工具时,我们需要注意以下几个方面。

直线电机在机床上的应用研究

直线电机在机床上的应用研究

直线电机在机床上的应用研究摘要本文以放电加工机床的驱动部分为平台,通过对直线电机的合理选择,实现直线电机伺服系统的商业化应用。

首先介绍了直线电机的结构和工作原理,对比分析了与传统旋转电机的区别,介绍了直线电机在现代伺服系统中的优点和发展优势。

然后通过分析其在机床伺服系统中应用的优越性,通过对电磁场基础理论的分析提出了永磁同步直线电机数学模型。

根据圆筒型直线电机的参数进行选型,提出了放电加工机床驱动部分的硬件结构设计和直线电机在放电加工机床上的成功应用设计,最后总结了该使用机型的优异性能。

关键词直线电机;永磁同步直线电机;伺服系统;电磁场0引言传统旋转电机组成的数控机床私服系统包含伺服电机、轴承、联轴器、丝杠及构成该系统的支撑结构,使得其惯性质量较大,动态性能的提高受到了很大的限制。

更严重的是这些中间结构在运动过程中产生的弹性变形、摩擦损耗以及难以消除,且随着使用时间的增加该弊端会越来越突出,造成定位的滞后和非线性误差,从硬件上严重影响了加工精度。

为了克服传统旋转电机伺服系统的缺陷,近几年永磁直线同步电机(PMLSM)这种近乎理想的进给传动方式,渐渐取代了传统的旋转电机,得到了快速的发展。

它打破了传统的“旋转电机+滚珠丝杠”的传动方式,实现了“零传动”,是通过电磁效应,将电能直接转换成直线运动,而不需要任何的中间机构,消除了转动惯量、弹性形变、反向间隙、摩擦、振动、噪音及磨损等不利因素,极大地提高了伺服系统的快速反应能力和控制精度。

直线电机驱动系统发展至今,已经可以保证相当高的性能水平及更能高的效率和简便性、稳定性,具有传统驱动装置很难达到的高速度、高精度。

表现出了直线电机取代传统旋转电机的必然性[1][2][3]。

数控机床应用直线电机的优势可简单的表述为以下几点:1)高响应速度由于系统中规避了机械传动组件,节省了反应时间,通过电器元器件的高动态响应速度,是整个系统的动态响应速度大大提高,电磁传动的响应速度是旋转电机驱动的机械传动的响应速度远远无法比拟的,通常前者要比后者小几个数量级。

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传 统圆筒型 电机 的初级 展 开拉 直 , 变初 级 的封 闭磁 场
为开放磁场 , 而旋转 电机 的定子 部 分变 为直 线 电机 的 初级 , 旋转 电机 的转子 部 分变 为直 线 电机 的次 级 。在
电机 的三相绕组 中通入 三相 对称 正 弦 电流后 , 初级 在 和次级 问产生气 隙磁 场 , 隙磁 场 的分 布情 况 与旋转 气 电机相 似 , 沿展 开 的直 线方 向呈正 弦分 布 。当三 相 电
构, 大大简化 了机械 系统的设计 , 高 了工作效 率 。 提
摘要 : 文主要介 绍了直线电机的工作原理及其驱动技术 、 本 直线 电机进给驱 动技术及在 数控机床 上的调试 , 直线 电机进给驱动技术将是高速数控机床未来 发展 的方向。 关键词 : 直线 电机 ; 高速数控机床 ;调试
中图 分 类 号 :M36 T 0 文 献 标 识 码 : B 文 章 编 号 :0 4—0 2 (0 2 0 0 2 10 4 0 2 1 )4— 0 5—0 2
De ug i fln a o o n N C a hi e t o b gng o i e r m t r i m c n o l
GU0 Z i in IL —i n h —q a g .L i u
( . n a gX nh n cieT o C . Ld 4 5 0 ; . n agT c nc n o ee4 5 0 ) 1 A y n ise gMahn ol o ,t ,5 0 0 2 A yn eh i a sC l g ,5 0 0 i l
数 控 ・ 显 — — 直 线 电机 在 数 控 机 床 上 的调 试 数
机 床 电器 2 1. 0 24
直 线 电机 在 数 控 机 床 上 的 调 试
郭志 强 李 利军 (. 阳鑫盛机 床股 份有 限公 司 ,50 02 安 阳技 师学 院 ,50 0 , 1安 45 0 ;. 450 )
hih s e d CNC m a hi o l. g p e c ne tos Ke r y wo ds:ie rmo o , g p e ln a t r hih s e d CNC a hi o l d bu gng m c ne to , e g i
0 引 言
断所 引起 的边端 效应 以及 安 装气 隙较 大 等 问题 , 调 对
隙磁场 相互作用 便产 生 了 电磁推 力 , 如果 初 级是 固定
不动 的 , 次级就 能沿着 行 波磁 场运 动 的方 向做 直 线运
动, 即可实现高速 机床 的直线 电机 直 接驱 动 的进 给方
式 。直线 电机 的初级 和次级分别 安装在高速 机床 的工
随着航 空航天 、 汽车 制造 、 具加 工 、 模 电子制 造 行 业 等领域对 进行高 效率 加工 的要求 越来 越 高 , 而 需 从 要 大量高性 能的高速数控 机床 。机床进 给系统 是高 速
机 床的主要 功能部 件 , 直 线 电机进 给 系统彻 底 改变 而 了传统 的滚珠 丝杠 传动 方式 存 在 的弹性 变形 大 、 响应
A bsr c Ths p pe i y i to c st e woki rncp e o i a oo n t rv e hn lg t a t: i a r manl nr du e h r ng p i il flne rm tra d i d ie t c o o y,ln a trd v s i e rmoo r e i
t c n lg n C c i e to e u gn n a l e r t r r e tc n lg l b h i cin o t r e eo me t f e h o o o NC ma h n l b g i ga d t t i a o i e h oo wi e t ed r t f u u e d v lp n y o d h n mo d v y l e o f o

l 直 线 电机 工 作 原 理 及 其 驱 动技 术
直线 电机是一种将 电能直接 转换成直线运 动机 械
能而不需 通过 中问任何 转 换装 置 的新 电机 , 它具 有 系
统结构简单 、 磨损少 、 噪声低 、 组合性 强 、 维护方 便等 优 点 。旋转 电机所具 有 的 品种 , 线 电机 几乎 都 具有 相 直
速 度慢 、 在 反 向间 隙 、 存 易磨 损等 先天 性 的缺点 , 并具
有 速度 高 、 速度 大 、 位精 度高 、 加 定 行程 长度 不受 限制
流 随时间变化 时 , 气 隙磁场 按定 向相序 沿直 线移动 , 使
这个气 隙磁场称 为行波磁场 。当次级 的感应 电流和气
等优 点 , 使其在数 控 机床 高速 进 给系 统领 域 中逐 渐发 展 为主导方 向。但 由于直线 电机 本身所具 有 的磁 路开
试要求较 高 , 故对 使用 直线 电机 的机 床在 进给 系 统调
试 时的调试步骤进 行 了总结 , 面 以 F N C数 控系统 下 AU 和其使用 的直线 电机为例进行分 析及说 明。
作 台与床 身上 。由于这种进给传 动方式 的传 动链 缩短
为 0 所 以被称为 机床进给 系统的“ , 零传动 ” 。
对应 的品种 , 其应用范 围正在不 断扩大 , 并在一 些 它所 能独特发 挥作用 的地方 取得 了令 人满意 的效果 。 直线 电机结构示意 图如 图 1 示 。直线 电b把
图 1 直 线 电机 结 构 示 意 图
直接驱 动 电机 改 变 了原 有 旋转 电机 加 丝 杠 的 结
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