主从控制主驱动在数控车铣上的应用
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绍。
（ １ ）车 削时 ， 主 电动 机 通 过 一 一 个 双 挡 变 速 的减 速 机 及一 个 减 速 箱 驱 动 小 齿 轮
图１ 不同规格 电动机 主驱动图
（ 上接 第４ ８ 页）
Ｇ ４ ０ Ｇ ０ ０ Ｕ ２ １ ． ；
２ １ ｉ ｆ ｌ ｍ）
带 动 齿 圈来 实现 工 作 台 的转 动 。
电气控制Ｃ 轴 预紧力，提高了ｃ 轴刚度和精度。
２ ． 主从控制
主从控 制即速度／ 转 矩 耦 合 控 制 ，两 个 电动 机 通 过 减 速 机 、齿 轮 、 齿圈 实现 刚 性连 接 ，分 别对 两 个 电动 机设 置减 速 比 及转 矩 张 力 系数 ，系 统 作 为一
７ ． 结语
ＭＤ ３ １ ０ ５ ０ １ ２ ］ ：高 挡 传动 比 （ 负载 侧 ） ＭＤ ３ １ ０ ６ ０ １ １ １ ：低 挡 传动 比 （ 电动 机 侧 ）
过 这 一 功 能 ，即 可通 过 齿轮 等 来 减 小两 台 电动 机 由
于串联连接而产生的主动轴和从动轴的反冲造成的
影 响 。但 是 该 功能 不 能 减 小 丝杠 和 工 作 台之 间的 间 隙 和其 余 机床 固有 间 隙的 影 响 。
个轴进行控制。控制结构图如 图２ 所示 。
３ ． 预加 载功 能
预加 载 功 能 是 通 过 对于 受 到 位 置 （ 速度 ）反 馈
控制的转矩施加偏置 ，在主动轴和从动轴上外加方 （ 收稿 日期 ：２ ０ １ ３ ０ ３ ０ ２ ）
向相反的转矩 ，使其总是处在保持张 力的状态。通
拦旦 主持ｉ 壹燕热
ｔ ｉ ｏ ｎ
主从控制主驱动在数控车铣上的应用
沈 阳机床 股份有 限公司 （ 辽宁 １ １ ０ １ ４ ２ ） 张秀印
随着航 天 、 ・ 军工 、船 舶装 备等领 域的快 速发 展 ，对金切 机床技 术水平 、性 能指标要求越 来越 高 。这些行 业的突 出特点是零件 基体庞 大、结构
一
位置 控 制 器 ・ 驱动
合
（ ２ ）调试前准备工作
通用参数设定如下 ：
ＭＤ３ ０ ３ ０ ０ ＝１ ：设 定 为 旋转 轴
ＭＤ３ ０ ３ １ ０ ＝ １ ：模 态 显 示 ＭＤ３ ０ ３ ２ ０ ＝ ３ ６ ０ ：３ ６ ０ 。模 态 显示
图２ 主从控制结构图
ＭＤ３ １ ０ ５ ０ １ １ ］ ：低挡传动比 （ 负载侧）
机构 ，会增加很多成本 ，为此使 用两个不同规格的
电动机 进 行 驱动 。 工 作 台 主 驱动 采 用 两 个主 电 动机 、两 套 齿 轮减 速箱 、一 个大 齿 环 驱 动 工 作台 旋 转 。通 过 数 控 系统 实现 双 主 电 动 机 的 同 步控 制 ，实现 车 削 调
速功‘ Ｈ ｕ ￣ Ｈ Ｃ轴 消 隙 功 能 ，如 图 １ 所示。
在 数 控 车 床上 加 工工 件 ，使 用 刀尖 圆弧 半 径 补
偿指令时 ，因为补偿的时机和位置很难 确定 ，在模
拟 仿真过 程 中是 否过切 不 易判 断 ，导 致实 际加 工
时 ，出现： ［ 件轮廓错误 。需要选择 刀头半径合适的 车 刀，选择补偿的位置 ，仔细仿真和校验程序并进
行 试 切 。ＭＷ
复 杂 、 品 种 繁 多 ，精 度 要 求 高 ，通 常 小 批 量 生 产 ， 无 法 采 用 大 规 模 流 水 生 产 方 式 来 提 高 效 率 和
１ ． 双 电动机 主驱动 如果单独一个电动机 无法产生足够 的车 削功率 和铣削转距 ，使用两个相同功率 的电动机功率很容
易 达 到 ，但 是 要 实现 大 的 铣 削转 矩 ，必 须使 用 减 速
参磊
冷 加 工
枷
５ ５
表
３
机床 Ｍ Ｄ３ ２ ０ ０ ０ Ｍ Ｄ３ ２ ０ ２ ０ ＭＤ３ ５ １ Ｏ ０ ＭＤ３ ５ １ ３ ０ ［ １ 】 Ｍ Ｄ３ ５ １ ３ ０ ［ ２ ］
蓊
，
Ｊ
型号
ＶＴ３ ＶＴ４ ５ ５ ３ ３ ２ ２ ５ １ ４ ５ ５ ０ ３ ６ ２ ２ ５ １ ４ ５
降低 成本 。对车铣加 工中心主驱 动的功率和 转矩
的 要 求 越 来越 高 。 我 公 司 开 发 设 计 的ＶＴ Ｃ系 列 车 铣 中 心 工 作 台 主 驱 动 采 用两 个 不 同规 格 的 主 电 动 机 、两 套 齿轮 减 速 箱 、 两个 小 齿轮 、一 个大 齿 环 驱 动 工 作 台 旋转 。通 过 数控 系 统 实现 双 主 电动 机 的 同
（ 取消 刀 尖圆弧半径补偿 ， 向快退
（ ２ ）铣 削时 ，两 个 电 动 机 工 作 在 电 气 预 载 操 作 模 式 ，通过 电气 控 制 实现 Ｃ 轴 消 隙 ， 由于 能 通 过
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｇ ０ ０ Ｗ２ ６ ． ； Ｇ ０ ０ Ｕ一 ２ 】 ． ； Ｍ９ ９；
（ 返 回右侧 ） （ 再次 向进 刀） （ 返 回 丰程 序 ）
ＭＤ ３ １ ０ ６ ０ １ ２ ］ ：高挡传动 比 （ 电动机侧 ）
ＭＤ ３ ２ ０ ０ ０ ：工作 台 位 置控 制 方式 下 ，快速 移 动 速 度（ Ｇ ０ ０ ） ＭＤ ３ ２ ０ １ ０ ：工作 台位 置控 制 方 式 下 ，Ｊ ＯＧ 快 速 移 动 速 度 ＭＤ ３ ２ ０ ２ ０ ：工作 台位 置控 制 方 式 下 ，Ｊ ＯＧ点动 速 度 ＭＤ３ ５ １ ０ ０ ：最 大 主轴 速 度 ＭＤ３ ５ ｌ ３ ０ １ １ ］ ：工作 台低 挡速 度 限 制 ＭＤ３ ５ １ ３ ０ １ １ ］ ：工作 台高 挡速 度 限 制 ＭＤ３ ２ ３ ０ ０ ：工作 台最 大 加 速 度
步控制 ，实现车 削调速功能和ｃ 轴消隙功能。工作
台位 置反 馈 由安 装在 底座 上 的 圆光栅 进行 反 馈 。 不 同规 格 两 个 主 电 动 机 驱 动 工 作 台 ， 既 提 高
了机床的车 削功率 、铣削转矩 ，又提高 了 ’ 铣削精
度 。现 结 合 西 门 子８ ４ ０ Ｄ系统 为 例 对 其 进 行 简 单 介
（ １ ）车 削时 ， 主 电动 机 通 过 一 一 个 双 挡 变 速 的减 速 机 及一 个 减 速 箱 驱 动 小 齿 轮
图１ 不同规格 电动机 主驱动图
（ 上接 第４ ８ 页）
Ｇ ４ ０ Ｇ ０ ０ Ｕ ２ １ ． ；
２ １ ｉ ｆ ｌ ｍ）
带 动 齿 圈来 实现 工 作 台 的转 动 。
电气控制Ｃ 轴 预紧力，提高了ｃ 轴刚度和精度。
２ ． 主从控制
主从控 制即速度／ 转 矩 耦 合 控 制 ，两 个 电动 机 通 过 减 速 机 、齿 轮 、 齿圈 实现 刚 性连 接 ，分 别对 两 个 电动 机设 置减 速 比 及转 矩 张 力 系数 ，系 统 作 为一
７ ． 结语
ＭＤ ３ １ ０ ５ ０ １ ２ ］ ：高 挡 传动 比 （ 负载 侧 ） ＭＤ ３ １ ０ ６ ０ １ １ １ ：低 挡 传动 比 （ 电动 机 侧 ）
过 这 一 功 能 ，即 可通 过 齿轮 等 来 减 小两 台 电动 机 由
于串联连接而产生的主动轴和从动轴的反冲造成的
影 响 。但 是 该 功能 不 能 减 小 丝杠 和 工 作 台之 间的 间 隙 和其 余 机床 固有 间 隙的 影 响 。
个轴进行控制。控制结构图如 图２ 所示 。
３ ． 预加 载功 能
预加 载 功 能 是 通 过 对于 受 到 位 置 （ 速度 ）反 馈
控制的转矩施加偏置 ，在主动轴和从动轴上外加方 （ 收稿 日期 ：２ ０ １ ３ ０ ３ ０ ２ ）
向相反的转矩 ，使其总是处在保持张 力的状态。通
拦旦 主持ｉ 壹燕热
ｔ ｉ ｏ ｎ
主从控制主驱动在数控车铣上的应用
沈 阳机床 股份有 限公司 （ 辽宁 １ １ ０ １ ４ ２ ） 张秀印
随着航 天 、 ・ 军工 、船 舶装 备等领 域的快 速发 展 ，对金切 机床技 术水平 、性 能指标要求越 来越 高 。这些行 业的突 出特点是零件 基体庞 大、结构
一
位置 控 制 器 ・ 驱动
合
（ ２ ）调试前准备工作
通用参数设定如下 ：
ＭＤ３ ０ ３ ０ ０ ＝１ ：设 定 为 旋转 轴
ＭＤ３ ０ ３ １ ０ ＝ １ ：模 态 显 示 ＭＤ３ ０ ３ ２ ０ ＝ ３ ６ ０ ：３ ６ ０ 。模 态 显示
图２ 主从控制结构图
ＭＤ３ １ ０ ５ ０ １ １ ］ ：低挡传动比 （ 负载侧）
机构 ，会增加很多成本 ，为此使 用两个不同规格的
电动机 进 行 驱动 。 工 作 台 主 驱动 采 用 两 个主 电 动机 、两 套 齿 轮减 速箱 、一 个大 齿 环 驱 动 工 作台 旋 转 。通 过 数 控 系统 实现 双 主 电 动 机 的 同 步控 制 ，实现 车 削 调
速功‘ Ｈ ｕ ￣ Ｈ Ｃ轴 消 隙 功 能 ，如 图 １ 所示。
在 数 控 车 床上 加 工工 件 ，使 用 刀尖 圆弧 半 径 补
偿指令时 ，因为补偿的时机和位置很难 确定 ，在模
拟 仿真过 程 中是 否过切 不 易判 断 ，导 致实 际加 工
时 ，出现： ［ 件轮廓错误 。需要选择 刀头半径合适的 车 刀，选择补偿的位置 ，仔细仿真和校验程序并进
行 试 切 。ＭＷ
复 杂 、 品 种 繁 多 ，精 度 要 求 高 ，通 常 小 批 量 生 产 ， 无 法 采 用 大 规 模 流 水 生 产 方 式 来 提 高 效 率 和
１ ． 双 电动机 主驱动 如果单独一个电动机 无法产生足够 的车 削功率 和铣削转距 ，使用两个相同功率 的电动机功率很容
易 达 到 ，但 是 要 实现 大 的 铣 削转 矩 ，必 须使 用 减 速
参磊
冷 加 工
枷
５ ５
表
３
机床 Ｍ Ｄ３ ２ ０ ０ ０ Ｍ Ｄ３ ２ ０ ２ ０ ＭＤ３ ５ １ Ｏ ０ ＭＤ３ ５ １ ３ ０ ［ １ 】 Ｍ Ｄ３ ５ １ ３ ０ ［ ２ ］
蓊
，
Ｊ
型号
ＶＴ３ ＶＴ４ ５ ５ ３ ３ ２ ２ ５ １ ４ ５ ５ ０ ３ ６ ２ ２ ５ １ ４ ５
降低 成本 。对车铣加 工中心主驱 动的功率和 转矩
的 要 求 越 来越 高 。 我 公 司 开 发 设 计 的ＶＴ Ｃ系 列 车 铣 中 心 工 作 台 主 驱 动 采 用两 个 不 同规 格 的 主 电 动 机 、两 套 齿轮 减 速 箱 、 两个 小 齿轮 、一 个大 齿 环 驱 动 工 作 台 旋转 。通 过 数控 系 统 实现 双 主 电动 机 的 同
（ 取消 刀 尖圆弧半径补偿 ， 向快退
（ ２ ）铣 削时 ，两 个 电 动 机 工 作 在 电 气 预 载 操 作 模 式 ，通过 电气 控 制 实现 Ｃ 轴 消 隙 ， 由于 能 通 过
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｇ ０ ０ Ｗ２ ６ ． ； Ｇ ０ ０ Ｕ一 ２ 】 ． ； Ｍ９ ９；
（ 返 回右侧 ） （ 再次 向进 刀） （ 返 回 丰程 序 ）
ＭＤ ３ １ ０ ６ ０ １ ２ ］ ：高挡传动 比 （ 电动机侧 ）
ＭＤ ３ ２ ０ ０ ０ ：工作 台 位 置控 制 方式 下 ，快速 移 动 速 度（ Ｇ ０ ０ ） ＭＤ ３ ２ ０ １ ０ ：工作 台位 置控 制 方 式 下 ，Ｊ ＯＧ 快 速 移 动 速 度 ＭＤ ３ ２ ０ ２ ０ ：工作 台位 置控 制 方 式 下 ，Ｊ ＯＧ点动 速 度 ＭＤ３ ５ １ ０ ０ ：最 大 主轴 速 度 ＭＤ３ ５ ｌ ３ ０ １ １ ］ ：工作 台低 挡速 度 限 制 ＭＤ３ ５ １ ３ ０ １ １ ］ ：工作 台高 挡速 度 限 制 ＭＤ３ ２ ３ ０ ０ ：工作 台最 大 加 速 度
步控制 ，实现车 削调速功能和ｃ 轴消隙功能。工作
台位 置反 馈 由安 装在 底座 上 的 圆光栅 进行 反 馈 。 不 同规 格 两 个 主 电 动 机 驱 动 工 作 台 ， 既 提 高
了机床的车 削功率 、铣削转矩 ，又提高 了 ’ 铣削精
度 。现 结 合 西 门 子８ ４ ０ Ｄ系统 为 例 对 其 进 行 简 单 介