伺服系統功能

 

　　伺服系統可采集伺服系統多方面信息：速度環、位置環、圓度調試、剛性攻絲、陷波器、龍門同步、主軸升降速、變頻器剛性攻絲、換刀時間、自定義圖形采樣、全閉環診斷、診斷記錄以及調機報表等功能的數據信息。

 

　　伺服控制系統的“三環”控制從內到外依次是電流控制、速度控制和位置控制（見圖5）。

 

　　因而伺服系統最先采集的是電流環、速度換及位置環的數據信息。工程人員依據數據信息，調試數控系統及驅動器參數，即：合理的提高伺服增益，保證伺服系統不出現振蕩，使伺服系統與數控裝置在高響應、高剛性下相互和諧工作；其次伺服系統采集伺服控制運行軸的加減速時間常數，工程人員依據數據調試數控系統及驅動器參數，實現機床加工零件時的高速、高精。

 

　　在伺服“三環”的高剛性下穩定運行后，相關事件常數設定正確，需要繼續運行伺服系統對典型零件的加工誤差信息進行采集，以此保證伺服和機械配合時的加工精度，重點驗證的加工形狀有圓形、方形以及90°折線接1/4的圓弧。

 

　　（1）利用伺服系統進行圓度調試，涵蓋圓度、大小以及象限的調整。

 

　　圓度的調整：加工圓弧形狀時，圓的輪廓成橢圓，其主要原因為插補的兩運動軸存在動態不匹配的問題。在參數上引起該問題的原因包括以下幾方面。

 

　　①參與插補的兩軸加減速時間常數的類型、大小不一致（包括一般模式下，高速高精模式時插補前/插補后）。

 

　　②前饋功能使用與否，前饋補償系數是否一致。

 

　　③位置比例增益設定是否一致。工程人員應用伺服系統對上述幾條影響圓度的因素進行數據采集，同時用伺服系統對數據進行分析，調整影響圓度的參數，保證加工圓度零件尺寸合格（見圖6）。

 

　　圓度大小調整：圓度大小，相對圓度問題，一般情況下對加工精度影響較小，起因主要是伺服滯后所帶來的加工形狀誤差，伺服系統中可通過前饋補償功能，適當設定較小插補時間常數等，改善伺服滯后所引起的加工形狀誤差。

 

　　圓象限的調整：圓象限的調整是伺服調整中較為困難的地方，實際加工中，對于加工過象限的位置出現象限條紋原因很多。過象限產生原因有在機床進給軸的傳動過程中，由于反向間隙、摩擦等因素，造成電動機在反向運動時產生滯后現象，導致加工延時，此時加工圓弧的象限過渡處留下凸起的條紋。工程人員使用伺服調整軟件反向間隙加速的調整功能第一步，將機床進給軸的位置環和速度環增益調整到合理值；第二步，設定反向間隙加減補償量到速度環中，用以改善電動機由于傳動環節的影響造成的滯后，降低在反向位置的偏差量（見圖7）。

 

　　（2）利用伺服系統進行方形加工精度調試。

 

　　方形加工時出現拐角的地方，既要有較快的加工速度，又要有較好的加工質量，二者需要找到平衡點。此時通過伺服調整軟件進行數據的采集，工程人員選擇合理的參數進行設定，保證高速高精度的零件加工（見圖8）。

 

　　（3）利用伺服系統進行90°折線接1/4的圓弧軌跡采集。

 

　　90°折線接1/4的圓弧程序主要是用來確認直線至圓弧或圓弧至直線相切時過渡處的加工精度，伺服系統主要使用依據圓弧半徑減速功能確認速度和精度關系。