发表于：2008/8/31 16:07:00
#0楼
n 路斯特传动系统（上海）有限公司
张宾伟
n 龙门刨铣床是一种应用很广泛的机床，其动力源随着时间和技术的发展经历了一个发展过程，本文介绍一下伺服控制系统在大型龙门刨铣床上应用的特点。
伺服驱动系统在龙门刨铣床上的应用[/b][/b]
1， [/b]概述[/b]：
龙门刨铣床可粗加工铣削、磨削、刨削各种大中型零件的水平面、垂直面、倾斜面、以及各种平面组合的导轨面（如v型、燕尾形导轨面等），具有一机多功能的特点。适用于各类工厂企业的机械加工生产和机械维修。应用的范围非常广泛。
2[/b]，系统构成[/b][/b]
如下图所示：
![图]()
龙门刨铣床的电气构成主要要求是：水平方向大功率伺服带动
上下方向为两个伺服带动
左右方向为两个伺服带动
通过上位控制系统的端子和电压模拟量来给定伺服电机的速度和方向，来完成工艺的要求。
[/b]
3[/b]，工艺要求和调试过程[/b][/b]
1[/b]，水平方向工作台对电机动力的要求：
a [/b]. 负载惯量范围宽。因为机床需要适应不同重量的工件，对电机的带载能力以及系统的刚性要求调节范围比较大。本次开发的龙门刨铣床最大带载能力为20吨，最小的负载为9吨，比值为（20+9）/9=3.2，负载惯量变化比较大。针对不同负载惯量所需要提供的加速，减速过程需要按照最大负载来选择。在电机反向开始减速的过程中，伺服电机处于发电状态，将机械能转变成电能反馈到驱动器的；在加速的过程中，需要驱动器能够提供足以达到给定加速度所需要的加速力矩，将电能转换成机械能。越高的生产速度，就需要越大的加减速度，所以选择的驱动器应该能够提供大功率的能量转换。lust驱动器的最大输出电流达到170安培，能够满足国内大部分动力设备的要求，并且能够一定的过载能力。在我们开发此大型龙门刨铣床的时候，采用了55kw的驱动系统。
[/b]
[/b]
[/b]
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[/b]
b[/b]. 电机运行速度范围宽。在某些工况下（例如铣削），要求进给的速度很小（转换到电机上大概是4rpm）。对于伺服驱动器来说，当输出电流的频率低于5hz的时候，驱动器在低速降容输出的力矩能否达到工艺的要求，同时再加上不同负载的影响，需要在现场查看驱动器的参数曲线；又如在高速刨切的时候，需要很高的速度（转换到电机上达到电机的额定转速）来进行加工，这个时候也需要判断驱动器的输出能力。在加速的时候，驱动器瞬间输出电流达到峰值；在减速的时候，驱动器直流母线电压瞬间达到峰值，而这两个参数都是在现场调节时需要注意的。同时当机器运行的时候，高速和低速两个速度的速度环增益依据工艺要求是不同的：为避免机器容易震动，在电机高速运行时需要特性偏软；为避免机器反应较慢，在低速运行时电机特性需要偏硬。lust驱动器具有在线自动变换速度环增益的功能，圆满地解决了这个问题。经过调试，伺服电机能够从4rpm到1500rpm进行无极调速。
c. [/b]速度波动范围小（小于1rpm）。在机械加工的过程中，水平台面带动工件做水平方向的往返运动，而运行的速度波动需要控制在一定范围内，否则加工出来的工件表面就会出现波纹，影响工件的质量。影响伺服电机运行速度稳定的因素有：编码器反馈和速度给定的质量。在本项目中，我们采用了精度高，反应快的编码器，保证了驱动器控制电机能够进行高稳定性运转。采用了多圈电位器调节来给定驱动器的速度，再加上规则布线，完全解决了这样的问题。这样就能保证对速度波动要求比较高的铣，磨工艺的要求。
2[/b]，垂直平面和左右方向对伺服驱动的要求是：
a [/b] 响应的要求。在水平方向的工作台高速运行的时候，上下方向和左右方向的伺服需要良好的配合，工艺要求加减速度高。
b[/b]. 位置精度的要求，带动走刀的伺服要求位置精度高，每个工步的运行时间短，速度值大，工艺需要在0.1s内达到1200rpm的速度。
[/b]
4,[/b]结论[/b][/b]
经调试，采用路斯特驱动系统能够很好解决上面的要求，尤其是在水平方向工艺所提出来的问题。经过长期运行验证，路斯特驱动系统确实帮助客户提高了整个系统的性能指标和产品的档次，并且提高了产品的性价比。本人抛砖引玉，希望能够为机床行业的发展带来新的解决方案，与广大的机床用户相互交流借鉴。
上海,张宾伟,13524813150
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原文地址： Http://blog.gkong.com/more.asp?id=60896&Name=zbw124
张宾伟
n 龙门刨铣床是一种应用很广泛的机床，其动力源随着时间和技术的发展经历了一个发展过程，本文介绍一下伺服控制系统在大型龙门刨铣床上应用的特点。
伺服驱动系统在龙门刨铣床上的应用[/b][/b]
1， [/b]概述[/b]：
龙门刨铣床可粗加工铣削、磨削、刨削各种大中型零件的水平面、垂直面、倾斜面、以及各种平面组合的导轨面（如v型、燕尾形导轨面等），具有一机多功能的特点。适用于各类工厂企业的机械加工生产和机械维修。应用的范围非常广泛。
2[/b]，系统构成[/b][/b]
如下图所示：
龙门刨铣床的电气构成主要要求是：水平方向大功率伺服带动
上下方向为两个伺服带动
左右方向为两个伺服带动
通过上位控制系统的端子和电压模拟量来给定伺服电机的速度和方向，来完成工艺的要求。
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3[/b]，工艺要求和调试过程[/b][/b]
1[/b]，水平方向工作台对电机动力的要求：
a [/b]. 负载惯量范围宽。因为机床需要适应不同重量的工件，对电机的带载能力以及系统的刚性要求调节范围比较大。本次开发的龙门刨铣床最大带载能力为20吨，最小的负载为9吨，比值为（20+9）/9=3.2，负载惯量变化比较大。针对不同负载惯量所需要提供的加速，减速过程需要按照最大负载来选择。在电机反向开始减速的过程中，伺服电机处于发电状态，将机械能转变成电能反馈到驱动器的；在加速的过程中，需要驱动器能够提供足以达到给定加速度所需要的加速力矩，将电能转换成机械能。越高的生产速度，就需要越大的加减速度，所以选择的驱动器应该能够提供大功率的能量转换。lust驱动器的最大输出电流达到170安培，能够满足国内大部分动力设备的要求，并且能够一定的过载能力。在我们开发此大型龙门刨铣床的时候，采用了55kw的驱动系统。
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b[/b]. 电机运行速度范围宽。在某些工况下（例如铣削），要求进给的速度很小（转换到电机上大概是4rpm）。对于伺服驱动器来说，当输出电流的频率低于5hz的时候，驱动器在低速降容输出的力矩能否达到工艺的要求，同时再加上不同负载的影响，需要在现场查看驱动器的参数曲线；又如在高速刨切的时候，需要很高的速度（转换到电机上达到电机的额定转速）来进行加工，这个时候也需要判断驱动器的输出能力。在加速的时候，驱动器瞬间输出电流达到峰值；在减速的时候，驱动器直流母线电压瞬间达到峰值，而这两个参数都是在现场调节时需要注意的。同时当机器运行的时候，高速和低速两个速度的速度环增益依据工艺要求是不同的：为避免机器容易震动，在电机高速运行时需要特性偏软；为避免机器反应较慢，在低速运行时电机特性需要偏硬。lust驱动器具有在线自动变换速度环增益的功能，圆满地解决了这个问题。经过调试，伺服电机能够从4rpm到1500rpm进行无极调速。
c. [/b]速度波动范围小（小于1rpm）。在机械加工的过程中，水平台面带动工件做水平方向的往返运动，而运行的速度波动需要控制在一定范围内，否则加工出来的工件表面就会出现波纹，影响工件的质量。影响伺服电机运行速度稳定的因素有：编码器反馈和速度给定的质量。在本项目中，我们采用了精度高，反应快的编码器，保证了驱动器控制电机能够进行高稳定性运转。采用了多圈电位器调节来给定驱动器的速度，再加上规则布线，完全解决了这样的问题。这样就能保证对速度波动要求比较高的铣，磨工艺的要求。
2[/b]，垂直平面和左右方向对伺服驱动的要求是：
a [/b] 响应的要求。在水平方向的工作台高速运行的时候，上下方向和左右方向的伺服需要良好的配合，工艺要求加减速度高。
b[/b]. 位置精度的要求，带动走刀的伺服要求位置精度高，每个工步的运行时间短，速度值大，工艺需要在0.1s内达到1200rpm的速度。
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4,[/b]结论[/b][/b]
经调试，采用路斯特驱动系统能够很好解决上面的要求，尤其是在水平方向工艺所提出来的问题。经过长期运行验证，路斯特驱动系统确实帮助客户提高了整个系统的性能指标和产品的档次，并且提高了产品的性价比。本人抛砖引玉，希望能够为机床行业的发展带来新的解决方案，与广大的机床用户相互交流借鉴。
上海,张宾伟,13524813150
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