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轴承磨床的步进电机及其控制系统

发布时间:2020-08-26 13:10 来源: 未知 浏览次数:

我国在轴承磨床上采取步进电机及其把持体系是从上个世纪九十年代开真个,十多年来,采取步进电机把持技巧的轴承磨床发展很快,目前,无锡、石家庄、成都跟河南多少个城市的轴承设备制造厂都在批量生产步进电机把持的轴承磨床。

    随着大量量的步进电机把持的轴承磨床推向市场,步进电机体系把持的问题也越来越多的浮出水面,单轴把持步进电机体系的问题还少些,可是两轴以上的步进电机体系,经常呈现诸如两个体系不同步,尺寸散差不牢固等故障。
    步进电机体系呈现问题是多方面的。调心滚子轴承在有二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间,组装着鼓形滚子的轴承。调心滚子轴承具有两列滚子,主要承受径向载荷,同时也能承受任一方向的轴向载荷。有高的径向载荷能力,特别适用于重载或振动载荷下工作,但不能承受纯轴向载荷。该类轴承外圈滚道是球面形,故其调心性能良好,能补偿同轴度误差。咱们在球轴承内圈沟磨床做过剖析研究,先后试过国内多少个品牌的步进电机,发明两个体系的不同步景象很重大。不同步误差测试从PL
  C、位控模块、步进电机驱动器跟步进电机开端。调心滚子轴承在有二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间,组装着鼓形滚子的轴承。调心滚子轴承具有两列滚子,主要承受径向载荷,同时也能承受任一方向的轴向载荷。有高的径向载荷能力,特别适用于重载或振动载荷下工作,但不能承受纯轴向载荷。该类轴承外圈滚道是球面形,故其调心性能良好,能补偿同轴度误差。
    滚珠丝杠导程4mm,谐波减速器减速比为
  1:80,步矩角为0.9°;脉冲当量为0.125 μm。
 
    步进电机的重复定位误差已经超过机床精度考试标准的3倍。依照脉冲当量为0.125 μm盘算,工作台累计重复定位误差在20次已经达到0.003。表1的数据说明不仅仅是步进电机的误差,机械体系的误差更加明显。
    咱们剖析了这台机床的进给机构跟弥补机构,发明机械问题也比较重大。圆锥滚子轴承属于分离型轴承,轴承的内、外圈均具有锥形滚道。该类轴承按所装滚子的列数分为单列、双列和四列圆锥滚子轴承等不同的结构型式。
    第一,滚珠丝杠公称直径偏小(Φ20),精度等级3级偏低,而且手感爬行景象较为重大;
    第二,进给快跳油缸跟滚珠丝杠设计过定位,装配位置偏差无奈消除;
    第三,谐波减速器跟滚珠丝杠只有螺钉锁紧不键连接或销链接;
    第四,不采取滚珠丝杠轴承等等。
    接着咱们又剖析了该机床的电气体系,发明变频器、变压器跟步进电机把持器摆放偏近,从PLC输出的数据线电缆不屏蔽,配盘的强电跟弱电电缆混装等等问题。这些问题都是影响步进电机体系不牢固的因素。
 
    因为目前我国步进电机体系的抗烦扰才干较差,这些电气设计布局的不公道直接会产生偶尔性进给体系跟弥补体系误差,加上机械体系的体系性误差,机床就会处于不牢固的工作状况。
    并不是说,只有把机床的液压进给弥补体系改成步进电机进给弥补体系,机床的全部综合机能就一定会明显进步。步进电机调换了原来的庞杂的液压进给弥补体系,将原来液压稳定跟机械整机加工传动链的误差消除了,并且步进电机可能把进给进程分成多少个阶段,每个阶段可能选用不同的脉冲频率把持进给速度,可能用脉冲数来把持机床工作台精进给,这确实比原来液压体系的轴承磨床进步了一大步。然而,随之而来的就是机床其它相干局部也要随着更新设计,才会满意机床的磨削加工技巧请求。无论是机械结构的设计还是电气体系的设计都不应当忽视步进电机体系抗烦扰才干比较弱的特点。假如咱们以上诸项问题的解决计划不妥当解决,假如机床的整体零部件特别是要害零部件还是原来机械液压体系机床的标准,采取步进电机体系把持的轴承磨床就不会从实质上的得到改进。
    当然,最彻底的办法就是采取国际上最进步的伺服电机把持体系。采取伺服电机把持体系的轴承磨床,将快跳油缸跟谐波减速器去掉,采取滚珠丝杠跟伺服电机直联结构,使得机械体系误差最小。诚然我国的采取伺服电机把持体系的轴承磨床多数还是脉冲把持,然而伺服电机的综合驱动才干,抗烦扰才干跟重复定位精度,比之步进电机轴承磨床又前进了一大步。因为步进电机体系的特点跟诸多BUG,它只是机械液压把持进步到伺服体系把持旁边的一个过渡产品,国外当初多少乎很少看到采取步进电机体系把持的精巧磨床了,我国事在数控机床上利用步进电机体系时光最长的国度。随着我国轴承行业技改速度的加快,随着越来越多的加工高品德轴承企业的发展,步进电机把持的轴承磨床终极会被伺服电机取代的。   
  



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