我國軸承磨床的步進電機及其控制系統(tǒng)
隨著大批量的步進電機控制的軸承磨床推向市場,步進電機系統(tǒng)控制制砂機生產線的問題也越來越多的浮出水面,單軸控制步進電機系統(tǒng)的問題還少些,可是兩軸以上的步進電機系統(tǒng),經常出現(xiàn)諸如兩個系統(tǒng)不同步,尺寸散差不穩(wěn)定等給煤機故障。
步進電機系統(tǒng)出現(xiàn)問題是多方面的。我們在球軸承內圈溝磨床做過分析研河卵石制砂設備究,先制砂生產線設備后試過國內幾個品牌的步進電機,發(fā)現(xiàn)兩個系統(tǒng)的不同步現(xiàn)象很嚴重。不同步誤差測試從PLC、位控模塊、步進電機驅動器和步進電機開始。
滾珠ZSK型直線雙層振動篩絲杠導程4mm,諧波減速器減速比為1:80,步矩角為破碎機0.9°
步進電機的重復定位震動落砂機誤差已經超過機床精度檢驗標準的3倍。按照脈沖當量為0.125 μm計算,工作臺累計重復定位誤差在20次已經達到0.003。
我們分析了這臺機床的進給機構和補償機構,發(fā)現(xiàn)機械問題也比較嚴重。第一,滾珠絲杠公稱直徑偏?。é?0),精度等級3級偏低,而且手感爬行現(xiàn)象較為嚴重;第二,進給快跳油缸和滾珠絲杠設計過定位,裝配位置偏差給料盤無法消除;第三,諧波減速器和滾珠絲杠只有螺釘鎖緊沒有鍵連接或銷鏈接;第四,沒有采用滾珠絲杠軸承等等。
接著我們又分析了該機床的電氣系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)變頻器、變壓器和步進電機控破石機制器擺放偏近,從PLC輸出的數據線電纜沒有屏蔽,配盤的強電和弱電電纜混裝等等問題。這些問題都是影響步進電機系統(tǒng)不穩(wěn)定的因素。,脈沖當量為0.125 μm。
由于目前我國步進電機系統(tǒng)的抗干擾能力較差,這些電氣設計布局的不合理直接會產生偶然性進給螺旋送料機系統(tǒng)和補償系統(tǒng)誤差,加上機械系統(tǒng)的系統(tǒng)性誤差,機床就會處于不穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
&nb震動喂料機sp;并不是說,只要把機床的液壓進給補償系統(tǒng)改成步進電機進給補償系統(tǒng),機床的整個綜合性能就一定會顯著提高。
步進電機替代了原來的復雜的液壓進給補償系統(tǒng),將原來液壓波動和機械零件加工傳動鏈的誤差消除了,并且步進電機可以把進給過程分成幾個階段,每個階段可以選用不同的脈沖頻率控制進給速度,可以用脈沖數來控制機床工作臺精進給,這的確比原來液壓系統(tǒng)的軸承磨床進步了一大步。但是,隨之而來的就是機床其過濾篩它相關部分也要跟著更新設計,才會滿足機床的磨削加工技術要求。無論是機械結構的設計還是電氣系統(tǒng)的設計都不應該忽視步進電機系統(tǒng)抗干擾能力比較弱的特性。假如我們以上諸項問題的解決方案沒有妥善解決,假如機床的整體零部件特別是關鍵零部件還是原來機械液壓系統(tǒng)機床的標準,采用步進電機系統(tǒng)控制的軸承磨床就不會從本質上的得到改進。
當然,最徹底的辦法就是采用國際上最先進的伺服電機控制系統(tǒng)。采用伺服電機控制系統(tǒng)的軸承磨床,將快跳油錘式打砂機缸和諧波減速器去掉,采用滾珠絲杠和伺服電機直聯(lián)結構,使得機械系統(tǒng)誤差最小。雖然我國的采用伺服電機控制系統(tǒng)的軸承磨床多數還是脈沖控制,但是伺服電機的綜合驅動能力,抗干擾能力和重復定位精度,比之步進電機軸承磨床又前進了一大步。由于步進電機系統(tǒng)的特性和諸多BUG,它只是機械液壓控制進步到伺服系統(tǒng)控制中間的一個過渡產品,國外現(xiàn)在幾乎很少看到采用步進電機系統(tǒng)控制的精密磨床了,我國是在數控機床上應用步進電機系統(tǒng)時間最長的國家。隨著我國軸承行業(yè)技改速度的加快,隨著越來越多的加工高品質軸承企業(yè)的發(fā)展,步進電機控制的軸承磨床最終會被伺服電機取代的。
 螺旋傳輸機;
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