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高速数控车床的伺服控制与电气控制

  • 发布日期:2017-12-20     信息来源:本站      浏览次数:518
    •     高速数控车床的控制系统主要是用来协调车床各个部分使其稳定的工作,是整个车床系统设汁的关键部分。其功能主要实现主轴转速调节、进给伺服运动、PLC有序控制和其他辅助功能。该控制系统总体上采用闭环控制,以数控系统为核心,利用变频器对主轴进行调速,通过伺服电机来驱动丝杠轴向运动,并结合强电、气、液动系统和PLC有序控制执行元件动作。

      一、高速数控车床的伺服控制

          高速数控车床伺服系统(servomechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理,使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制的非常灵活方便。其性能对数控车床的精度、稳定性、可靠性和加工效率等都有很大影响。按照其反馈信号的有无,可分为开环和闭环两种位置控制方式。开环伺服方式是数控机床中zui简单的伺服系统,执行元件一般为步进电机,且精度较低,速度也受到步进电机性能的限制。不适宜精度高的场合中。闭环控制系统是采用直线型位置检测装置对数控车床工作台位移进行直接测量并进行反馈控制的位置伺服系统。可以满足高精度的机械系统。所以采用闭环控制系统。

          高速数控车床的伺服控制系统主要包括进给伺服系统和主轴伺服系统。其中进给伺服系统由伺服驱动系统和机械传动系统两大部分组成。为了满足数控车床快速,高转速,精密的切削的要求,选用直流伺服驱动器和直流伺服电机。该电机具有以下特点:稳定性好;转向取决于控制电压的极性;响应迅速,机械特性和调节特性都是线性的,而且不存在自转现象;控制功率小,损耗小;转矩大。数控车床的主轴伺服系统是其控制系统的重要组成部分之一。高速数控车床由于长期在高速状况下运行,主轴的回转精度、刚度、抗振件和热变形,对加工零件的尺寸、位置精度和表面质量影响很大。所以对于主轴伺服系统的控制要求更高。

      二、高速数控车床的电气控制

          高速数控车床的电气系统控制车床各部分的工作,协助其完成各种加工任务。它由大量继电器和接触器构成复杂的逻辑控制电路,通过接受车床数控系统和其他位置传来的信号,控制车床工作状态。

          电气系统主要由主控回路和控制回路组成,主控回路主要是强电电路,例如主轴电机、进给电机、冷却电机、润滑电机、液压电机、排屑电机的驱动电路和数控电源、电柜电源、开关电源、电源灯的控制电路等。由于数控系统发出来的都是弱电信号,所以这些都不能通过数控系统来直接控制。因此,需要有一个中间变换电路。控制电路主要作用足利用弱电来控制强电,数控系统发出的弱电信号经由PLC控制继电器动作,进而触发控制回路接触器动作,zui后达到控制执行动元件动作目的。

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