CNC數(shù)控龍門加工中心動梁狀態(tài)控制設(shè)計
包括數(shù)控移動梁龍門機床。目前，數(shù)控動梁龍門機床設(shè)計中的一個難題是如何保證數(shù)控動梁龍門機床的動梁在垂直運動與主軸箱之間始終保持精確的水平。移動梁條件。
大型數(shù)控動梁龍門機床龍門跨度大，動梁長，動梁主軸箱重。隨著活動梁的上下移動，其傳動結(jié)構(gòu)、裝配誤差、制造誤差等都會改變活動梁的水平度。當(dāng)活動梁的主軸左右移動時，水平度也會隨著重心的不同而變化。動橫梁：動橫梁水平的變化，不可避免地導(dǎo)致主軸上刀具中心軸線與工作臺頂角的偏差，增加了機床的幾何精度和零件的加工誤差。
現(xiàn)有技術(shù)采用以下組合措施。 1.提高了活動梁的結(jié)構(gòu)剛度，增加了活動副導(dǎo)向面的長度。 2.提高相關(guān)零件的制造精度，減少配合間隙。 3.使用液壓系統(tǒng)等。機械輔助機構(gòu)用于調(diào)整龍門移動梁的水平。實踐表明，這種綜合措施大大增加了精密數(shù)控動梁龍門機床的制造難度和成本，效果并不理想。
CNC龍門加工中心動梁狀態(tài)控制設(shè)計
圖1。伺服電機 SM1、2、8。滾珠絲杠，3。位置反饋光柵尺 L1、4。固定頂梁，5。動梁，6。車頭，7。位置反饋光柵尺 L2、9 伺服電機 SM2、10。右欄，11。工作臺，12。左欄。
左立柱12，右立柱10，兩排頂部的固定梁4，兩端通過滾珠絲杠運動副附在左右兩排的活動梁5，以及左端SM11的固定梁4龍門架 配備獨立伺服電機，右端配備獨立伺服電機SM29，伺服電機SM11連接下運動副的滾珠絲杠2并驅(qū)動，伺服電機SM29連接滾珠與下運動副的絲杠8連接驅(qū)動，左立柱12內(nèi)設(shè)有位置反饋光柵尺L13和位置反饋光柵尺L27。右列10、左伺服電機SM11、滾珠絲杠運動副和位置反饋光柵尺L13組成一個閉環(huán)控制單元。同右伺服電機SM29、滾珠絲杠運動副和位置反饋光柵尺L27組成一個閉環(huán)控制單元。兩個閉環(huán)控制單元是相同的。兩側(cè)的閉環(huán)控制單元通過數(shù)據(jù)總線與機床的數(shù)控系統(tǒng)相連。
控制動梁水平狀態(tài)的方法是利用數(shù)控龍門加工中心的數(shù)控系統(tǒng)控制兩側(cè)的閉環(huán)控制單元，實現(xiàn)動梁的動態(tài)調(diào)平。為了便于區(qū)分和實施控制，通常將一個閉環(huán)控制單元定義為主動控制單元，將另一個閉環(huán)控制單元定義為從控制單元。相應(yīng)地，伺服主動控制單元的電機定義為主動控制單元。對于電機，光柵尺定義為主光柵尺，從控制單元的伺服電機定義為從動電機，光柵尺定義。作為二級光柵尺。機床啟動時，系統(tǒng)內(nèi)置的PLC控制程序自動將動梁的控制方式設(shè)置為伺服同步驅(qū)動控制方式，保證兩臺伺服電機始終處于伺服勵磁狀態(tài)。狀態(tài)。兩個伺服電機和兩個位置反饋光柵尺與控制系統(tǒng)相連，因此隨著動梁上下移動或動梁主軸箱左右移動，動梁的水平狀態(tài)發(fā)生變化，然后，兩個光柵尺位置反饋左右兩側(cè)的數(shù)據(jù)立即反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)立即通過伺服驅(qū)動單元調(diào)整兩臺伺服電機，消除移動橫梁的水平偏差，保證移動時的水平狀態(tài)。
如果動梁需要上下運動，數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送動梁運動命令CMD。該命令也同時發(fā)送給主動控制單元和從動控制單元。兩個控制單元中的每一個都完成了。步驟如下： 檢測上下線性編碼器 L1 和 L2。位移量反饋給數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)實時比較位置反饋量與指令值CMD。如果比較偏差值不為零，則數(shù)控系統(tǒng)計算位置偏差∑ 1 和∑ 2 來控制伺服驅(qū)動單元。控制單元位置環(huán)向控制單元電機發(fā)送速度指令 VCMD1 和 VCMD2。比較命令 VCMD1 和 VCMD2。實時使用每個電機速度反饋 1 和速度反饋 2。如果速度偏差不為零，則會產(chǎn)生驅(qū)動電機。轉(zhuǎn)矩指令 TCMD1 和 TCMD2 用作電流指令來旋轉(zhuǎn)電機。單元的伺服電機可以旋轉(zhuǎn)。當(dāng)兩臺伺服電機旋轉(zhuǎn)時，控制系統(tǒng)實時比較它們的轉(zhuǎn)矩指令TCMD1和TCMD2，如果兩個轉(zhuǎn)矩指令的比較偏差不為零，則數(shù)控系統(tǒng)保持當(dāng)前電機轉(zhuǎn)速不變，并發(fā)送被驅(qū)動電機關(guān)閉環(huán)伺服控制修正指令，即根據(jù)同步修正系數(shù)K增減機組電機轉(zhuǎn)速。這樣，在動梁的升降過程中，通過實時控制兩端的運動位置，可以實現(xiàn)高精度的同步運動，保證動梁的高精度水平狀態(tài)。當(dāng)動梁的主軸箱左右移動時，動梁的水平狀態(tài)發(fā)生變化，即動梁的左端或右端發(fā)生位移。此時位置反饋1或位置反饋2位移結(jié)束，指令值為零。與 CMD 相比，偏差值不為零。 CNC系統(tǒng)告訴這一側(cè)的閉環(huán)伺服控制單元進行操作。即，根據(jù)上述控制程序執(zhí)行控制。來回旋轉(zhuǎn)伺服電機，即調(diào)整活動梁的水平狀態(tài)，保持活動梁的高精度水平狀態(tài)。
