本文摘要:這篇機械工程師論文發表了數控機床的電機控制系統和工作原理,數控機床所帶來的生產力提升已經在長期實踐中得到了印證, 但在一些機加工廠中, 由于各種原因, 依然得不到廣泛推廣應用, 形不成有效生產力, 作為數控技術的控制對象伺服電機,應該根據不同的數控
這篇機械工程師論文發表了數控機床的電機控制系統和工作原理,數控機床所帶來的生產力提升已經在長期實踐中得到了印證, 但在一些機加工廠中, 由于各種原因, 依然得不到廣泛推廣應用, 形不成有效生產力, 作為數控技術的控制對象伺服電機,應該根據不同的數控機床的應用場合,適當的選擇適合伺服電機。
關鍵詞:機械工程師論文,機械自動化;數控技術;伺服電機選型
自上世紀七十年代末我國改革開放以來,中國的機械工程行業迅速發展,并且機械工程自動化生產的商品已經是我國財政的重要來源,因此機械行業的經濟效益直接關系到國家的經濟增長,機械工程自動化促進國家經濟發展,影響了國家經濟的發展方向和效益,并且機械工程自動化的發展直接關系到人們的日常生活。機械工程自動化的重要性可想而知,科技的進步使得機械自動化的應用更加的廣泛,各種不同的機械加工會使用到不同的數控機床,這樣就必須根據不同的數控機床的應用場合,選取合適的伺服電機,保證數控機床的正常工作,伺服電機是數控機床的重要的組成部分,伺服電機有著自身固有的一些缺點,所以根據數控機床的應用場合,合理的選擇伺服電機,避免這些缺點。
1數控機床的伺服電機系統的基本組成和工作原理
1.1數控機床的伺服電機系統的基本機構
數控機床的重要組成部分伺服控制系統,伺服控制系統是在工控機和數控系統之間,是對數控機床進行指令輸入的關鍵。具體而言在數控機床啟動時,數控控制系統發出指令,伺服控制系統就啟動控制電機達到相應的速度,如果速度沒有達到或是超出了設定值,伺服控制系統就會自動的相應相應的調節,使得速度達到指令值,這是一個閉環控制系統,保證轉速的穩定。其次伺服控制系統還控制著數控機床的位置,數控機床的位置傳感器會實時的檢測數控機床的位置,并傳給伺服控制系統,控制數控機床的運動,到達合適的位置。
1.2數控機床的伺服電機控制系統的組成
伺服電機的控制系統可分為電力電子驅動系統、速度調節系統、位置檢測系統以及通訊系統。驅動信號是由控制系統根據指令速度以及位置,在控制器內部進行計算,然后轉化成為相應的驅動信號,然后放大轉化為電力電子的控制信號,驅動電力電子器件,控制電力電子的開通與關斷向伺服電機供給電壓。通訊系統主要是將檢測到的位置信息以及轉速信息傳給控制界面,方便操作。
2數控機床設計中伺服電機的選型的相關要求
2.1伺服電機的穩定性
在機械加工時對于數控機床是有嚴格的要求的,也就是說對于伺服電機的穩定性有一定的要求,在受到外界干擾時,短時間內可以迅速的恢復到穩定狀態,這樣就要求伺服電機具有很好的穩定性,同時在短時間內轉矩還不能有波動,讓數控機床可以穩定的工作。穩定性要求數控機床在負載或是切削條件發生變化是轉速不變,這樣可以保持轉矩的恒定,剛性良好,負載的改變對于伺服電機影響小,所以在數控機床設計時應該充分的考慮到伺服電機的穩定性。
2.2伺服電機的位置和速度檢測
數控機床在機械加工時,比如切削是的長度是多少,要生產的器件直徑是多少,這樣就要求數控機床必須要在合適的位置進行切削。而數控機床在什么位置下刀,這些都是由伺服電機控制的,所以在選擇伺服電機是應該充分的考慮到伺服電機的位置檢測功能。其次在數字機床的工作,會對轉速有一定的要求,轉速較低時,可能不能保證數控機床在工作時不能加工得到理想的器件,同樣轉速較快也會出現問題,所以在數控系統設計時應該要對數控機床要達到的速度,有一定的了解,方便選擇合適的電機,以滿足數控機床的要求。
2.3伺服電機的保護系統
數控機床在正常的工作中,必須要有相關的伺服電機的保護系統,作為數控機床的核心組成,伺服電機正常工作時,經常會工作在不同的負荷,有時候是輕載,有時是重載,這樣的工作環境,伺服電機長時間沒有工作在額定狀態,會對伺服電機造成傷害,其次有時候電機的工作電壓會出現波動,造成電機的工作電壓出現波動影響伺服電機的工作效率,可能會使得數控機床的加工出現問題。對于數控機床而言,如果伺服電機出現了問題,那是是那個產出來的機械器件一定是不合格的。所以數控機床的選型有一定的要求,在選擇伺服電機時,合理的選擇有保護功能的伺服電機,在外部供電電壓出現波動或是電機沒有工作在額定工況時,實時的對伺服電機進行保護,避免造成生產不合格。
3結論
綜上分析,隨著我國科技水平的不斷提高,機械自動化行業的自動化水平也在逐步的提高,各種高新科學技術運用到機械行業中,數控技術在機械自動化中占據著重要的地位,而伺服電機的選型又是整個數控機床的核心,本文針對數控機床設計中的伺服電機的選型,進行相關的分析。先介紹了數控系統的組成,根據數控機床應用環境的不同,分析伺服電機在不同數控系統中的優劣,旨在幫助相關的設計者在進行實際的數控系統設計時,可以得到一定的啟示。
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作者:李鑫 單位:海天國華(大連)精工機械有限公司
推薦閱讀:《木工機床》(季刊)創刊于1979年,由福州木工機床研究所;中國機床工具工業協會;木工機床分會主辦。
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