軸承開(kāi)料切割機(jī)是中小型軸承制造通用設(shè)備之一，用于把棒料切割成一定厚度的軸承內(nèi)圈、外圈坯料。
圖 1 軸承內(nèi)外圈坯料切割
浙江某機(jī)械有限公司生產(chǎn)的某型數(shù)控割料機(jī)，采用兩套750W伺服系統(tǒng)，負(fù)責(zé)切割刀具的X軸和Y軸的進(jìn)給控制。現(xiàn)有產(chǎn)品大多采用英威騰伺服產(chǎn)品，性能上可以滿足控制要求。也少量采用過(guò)匯川伺服產(chǎn)品，但因匯川伺服產(chǎn)品價(jià)格較高且性能不理想，市場(chǎng)份額不多。我公司AS100伺服系統(tǒng)能否滿足控制要求？會(huì)有怎樣的性能表現(xiàn)呢？在國(guó)產(chǎn)伺服競(jìng)技場(chǎng)上會(huì)取得怎樣的成績(jī)呢？初次亮相令人期待！
圖 2開(kāi)料切割機(jī)電氣組成
伺服驅(qū)動(dòng)器在應(yīng)用時(shí)工作在位置模式。
表1
圖 3系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制電氣關(guān)系圖
調(diào)試過(guò)程
為了盡快地解決問(wèn)題，于是開(kāi)始檢測(cè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。由于測(cè)試機(jī)器運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)，絲桿在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候已經(jīng)有些不順暢了。為了讓克服由于絲桿不順暢而導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性變差，于是把速度環(huán)的比例增益設(shè)置為250，積分時(shí)間設(shè)置為5。電流環(huán)的比例增益設(shè)置為220。同時(shí)分析加工過(guò)程中的加工時(shí)序（如圖5所示）。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析能影響加工重復(fù)性和精度的主要是Y軸，為了保證加工精度除了客戶放映的響應(yīng)要夠快外，還應(yīng)確保Y軸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，速度波動(dòng)盡可以的少，才能確保加工的重復(fù)性。為此采用高電流環(huán)、高速度環(huán)增益、中度位置環(huán)增益同時(shí)通過(guò)前饋提高位置環(huán)響應(yīng)的控制策略。既提高速度平穩(wěn)性的同時(shí)，又提高響應(yīng)速度。于是將位置環(huán)增益設(shè)置為200，前饋增益設(shè)置為40。繼續(xù)加工工件測(cè)試，加工了20多個(gè)零件后，加工精度可以滿足要求，于是繼續(xù)測(cè)試，加工到30多個(gè)左右發(fā)現(xiàn)誤差慢慢加大，有累計(jì)誤差出現(xiàn)。根據(jù)工藝特點(diǎn)出現(xiàn)累計(jì)誤差的最大可能性是驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)還不夠快，于是將前饋由40增加到50，繼續(xù)測(cè)試。測(cè)試兩個(gè)多小時(shí)后，發(fā)現(xiàn)加工穩(wěn)定，能滿足加工要求。
圖 5 加工時(shí)序圖