主軸系統(tǒng)的連接與調(diào)試

主軸系統(tǒng)的連接與調(diào)試演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六（優(yōu)選）主軸系統(tǒng)的連接與調(diào)試.現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六1.概念一、 主軸伺服系統(tǒng)的組成、分類主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也叫主傳動(dòng)系統(tǒng)，是在系統(tǒng)中完成主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置部分。主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)變成主軸上安裝的刀具或工件的切削力矩和切削速度，配合進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加工出理想的零件。它是零件加工的成型運(yùn)動(dòng)之一，它的精度對(duì)零件的加工精度有較大的影響?，F(xiàn)在是3頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六2.數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求

一、 主軸伺服系統(tǒng)的組成、分類1、調(diào)速范圍寬并實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速2、恒功率范圍要寬3、具有4象限驅(qū)動(dòng)能力4、具有位置控制能力5、具有較高的精度與剛度，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低。6、良好的抗振性和熱穩(wěn)定性現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六1主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2主軸驅(qū)動(dòng)單元3傳動(dòng)單元4執(zhí)行單元3.組成現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六4分類按電氣原理分為：(1)直流控制驅(qū)動(dòng)(2)交流控制驅(qū)動(dòng)現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六1)直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)20世紀(jì)70年代～90年代中期）直流伺服電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速性能好、輸出力矩大、過(guò)載能力強(qiáng)、控制精度高、控制原理簡(jiǎn)單、易于調(diào)整等。缺點(diǎn)：由于電刷和換向器易磨損，需經(jīng)常維護(hù)；換向器換向時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，最高速度受到限制；具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難、制造成本高等缺點(diǎn)現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六(2)交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用數(shù)字式矢量控制方法，控制模型和動(dòng)態(tài)響應(yīng)均由高速微處理器實(shí)時(shí)控制，使伺服系統(tǒng)的自診斷能力、快速反應(yīng)及控制精度都有很大的提高?，F(xiàn)在是8頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六二、 CNC裝置與主軸驅(qū)動(dòng)裝置的信號(hào)連接早期——直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（采用晶閘管調(diào)速）20世紀(jì)90年代初——變頻器驅(qū)動(dòng)；目前——交流主軸伺服系統(tǒng)時(shí)代，主流為全數(shù)字交流主軸伺服系統(tǒng)?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六二、 CNC裝置與主軸驅(qū)動(dòng)裝置的信號(hào)連接1.變頻器控制方式的發(fā)展：電壓矢量控制——磁通矢量控制——直接轉(zhuǎn)矩控制——采用通用變頻器?！巴ㄓ谩保?1）可以和通用的籠型異步電動(dòng)機(jī)配套應(yīng)用；(2）具有多種可供選擇的功能，可應(yīng)用于不同性質(zhì)的負(fù)載。現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六2.實(shí)例：三菱FR—A50系列主回路端子和控制回路端子如圖所示（1）輸入信號(hào)（用于起動(dòng)和功能設(shè)定）（2）模擬信號(hào)（用于頻率設(shè)定）（3）輸出信號(hào)二、 CNC裝置與主軸驅(qū)動(dòng)裝置的信號(hào)連接現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六

圖三菱FR-A500系列變頻器接口現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六3．交流主軸伺服驅(qū)動(dòng)的原理4.主軸轉(zhuǎn)速的指定信號(hào)及開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)的連接二、 CNC裝置與主軸驅(qū)動(dòng)裝置的信號(hào)連接現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六3.交流主軸伺服控制原理的框圖1-比例積分回路2-絕對(duì)值回路3-負(fù)載表4-函數(shù)發(fā)生器5-V/F變換器6-微處理器7-DA強(qiáng)勵(lì)磁8-DA振幅器9-乘法器10-電流指令回路11-電流控制回路12-PWM控制回路13-PWM變換器14-脈沖發(fā)生器15-四倍回路16-微分回路17-F/V變換器18-同步整流電路現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六CNC通過(guò)主軸模擬電壓輸出接口，輸出0~±10V模擬電壓到NCOM端和0端（1CN接口的3、4端），電壓正負(fù)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，電壓的大小控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。若CNC輸出的電壓為單極性0～＋10V，則可通過(guò)FORWARDRUN（8號(hào)端）與REVERSRUN（9號(hào)端）開(kāi)關(guān)量分別指定正、反轉(zhuǎn)4.主軸轉(zhuǎn)速的指定信號(hào)及開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)的連接現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六2CN端子BINBPC(BCD碼)3-DIGIT2-DIGITD111D222D344D488D516101D632202D764404D8128808D925610010D1051220020D11102440040D12204880080現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六1）準(zhǔn)備好信號(hào)RDY2）急停信號(hào)EMG3）正反轉(zhuǎn)信號(hào)FOR、REV4）轉(zhuǎn)矩高低極限控制信號(hào)TLH、TLL5）軟起動(dòng)信號(hào)SSC6）速度調(diào)節(jié)器選擇信號(hào)PPI7）速度設(shè)定方式信號(hào)DAS8）零速輸出信號(hào)ZSPD……現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六5.實(shí)例：FANUC0i系統(tǒng)對(duì)交流主軸驅(qū)動(dòng)的控制（1）模擬主軸伺服的控制模擬主軸控制即為傳統(tǒng)的模擬量控制，從CNC單元輸出0~10V的模擬電壓控制主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，其中轉(zhuǎn)向控制由相應(yīng)的參數(shù)決定?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六從CNC單元輸出0~10V的模擬電壓控制主軸電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，其中轉(zhuǎn)向控制由相應(yīng)的參數(shù)決定。（2）模擬主軸控制連接圖現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六CNC數(shù)控裝置對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)裝置的控制包括主軸的速度控制和其他開(kāi)關(guān)量的動(dòng)作控制。安川YASKAWAVS-626MT的連接圖小結(jié)現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六安川YASKAWAVS-626MT連接圖開(kāi)關(guān)量控制信號(hào)及連接模擬電壓指定數(shù)字電壓指定輸出信號(hào)現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六

分段無(wú)級(jí)調(diào)速是數(shù)控機(jī)床常采用1～4擋齒輪變速與無(wú)級(jí)調(diào)速相結(jié)合的方式，即分段無(wú)級(jí)變速。低速時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩，當(dāng)需要低速?gòu)?qiáng)力切削時(shí)需要提高其轉(zhuǎn)矩。措施是通過(guò)換擋，降低主軸速度，增大轉(zhuǎn)矩。三、 主軸分段無(wú)級(jí)調(diào)速的控制現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六主軸準(zhǔn)停是指能主軸按指令要求準(zhǔn)確停在指定換刀位置,也稱作主軸定向。其作用：換刀和鏜孔時(shí)定向、確定反向退刀方向。

四、 主軸準(zhǔn)?？刂片F(xiàn)在是23頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六四、 主軸準(zhǔn)?？刂圃缙诘臋C(jī)床使用，現(xiàn)在很少使用。但高速時(shí)動(dòng)平衡不好，調(diào)試不方便。1.機(jī)械準(zhǔn)停現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六2.磁傳感器準(zhǔn)停

在主軸上安裝磁裝置。在對(duì)應(yīng)的部位裝檢測(cè)裝置。也是早期使用，功能單一?，F(xiàn)在是25頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六3.編碼器準(zhǔn)停：

在主軸上安裝編碼器。準(zhǔn)停角由調(diào)節(jié)控制電路板上的撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4、數(shù)控系統(tǒng)準(zhǔn)停：

主軸上裝編碼器、系統(tǒng)將主軸作為位置軸來(lái)進(jìn)行控制?？梢钥刂破渫Ｔ谌我饨嵌?、可通過(guò)指令來(lái)指令其停止角度。

現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六任務(wù)4：主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接與測(cè)試一、任務(wù)引入將日立SJ100型變頻器與華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)相連接，根據(jù)日立SJ100型變頻器設(shè)置其連接電機(jī)的參數(shù)，由華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的主軸控制命令控制變頻器的運(yùn)行?，F(xiàn)在是27頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六任務(wù)4：主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接與測(cè)試二、任務(wù)分析在主軸變頻調(diào)速系統(tǒng)中，變頻調(diào)不僅接入了主電源（三相電源），而且輸出控制、狀態(tài)信號(hào)給數(shù)控系統(tǒng)來(lái)控主軸電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)、速度到達(dá)等。變頻調(diào)與數(shù)控系統(tǒng)的哪些接口相連？變頻調(diào)與電機(jī)聯(lián)接時(shí)是否要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置？下面對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行講解?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六任務(wù)4：主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接與測(cè)試三、任務(wù)實(shí)施在主軸變頻調(diào)速系統(tǒng)中，變頻調(diào)不僅接入了主電源（三相電源），而且輸出控制、狀態(tài)信號(hào)給數(shù)控系統(tǒng)來(lái)控主軸電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)、速度到達(dá)等。變頻調(diào)與數(shù)控系統(tǒng)的哪些接口相連？變頻調(diào)與電機(jī)聯(lián)接時(shí)是否要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置？下面對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行講解?，F(xiàn)在是29頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六1.主軸啟停主軸啟?？刂朴蒔LC承擔(dān)，標(biāo)準(zhǔn)銑床PLC程序和標(biāo)準(zhǔn)車床PLC程序中關(guān)于主軸啟停控制的信號(hào)如表3-4。利用Y1.0、Y1.1輸出即可控制主軸裝置的正、反轉(zhuǎn)及停止，一般定義接通有效；當(dāng)Y1.0接通時(shí)，可控制主軸裝置正轉(zhuǎn)；Y1.1接通時(shí),主軸裝置反轉(zhuǎn)；二者都不接通時(shí),主軸裝置停止旋轉(zhuǎn)。在使用某些主軸變頻器或主軸伺服單元時(shí)，也用Y1.0、Y1.1作為主軸單元的使能信號(hào)

任務(wù)4：主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接與測(cè)試

現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六2.主軸速度控制華中HNC-21通過(guò)XS9主軸接口中的模擬量輸出可控制主軸轉(zhuǎn)速，當(dāng)主軸模擬量的輸出范圍為-10V～+10V，用于雙極性速度指令輸入主軸驅(qū)動(dòng)單元或變頻器，這時(shí)采用使能信號(hào)控制主軸的啟、停。當(dāng)主軸模擬量的輸出范圍為0～+10V，用于單極性速度指令輸入的主軸驅(qū)動(dòng)單元或變頻器，這時(shí)采用主軸正轉(zhuǎn)、主軸反轉(zhuǎn)信號(hào)控制主軸的正、反轉(zhuǎn)。模擬電壓的值由用戶PLC程序送到相應(yīng)接口的數(shù)字量決定。任務(wù)4：主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接與測(cè)試

現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有33頁(yè)\編輯于星期六3.主軸編碼