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高速鉆床處理工藝與伺服系統組成的內容分析
閱讀：1100 發布時間：2019-1-7在高速鉆床的諸多處理工藝當中，對于設備的回火熱處理是機械制造中比較關鍵的工藝環節，與其它加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變高速鉆床鑄件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善高速數控鉆床床身鑄件的內在質量。高速鉆床床身鑄件產品作為一種大型鑄件需要要經過時效處理才能提高本身的使用性能，能夠改善床身鑄件的內在質量。高速鉆床的床身鑄件，床身立柱，高速鉆床工作臺等鑄件整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。
目前，在高速鉆床進給伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系統，有三種類型：模擬形式、數字形式和軟件形式。模擬伺服用途單一，只接收模擬信號，位置控制通常由上位機實現。數字伺服可實現一機多用，如做速度、力矩、位置控制。可接收模擬指令和脈沖指令，各種參數均以數字方式設定，穩定性好。具有較豐富的自診斷、提示功能。軟件伺服是基于微處理器的全數字伺服系統。其將各種控制方式和不同規格、功率的伺服電機的監控程序以軟件實現。使用時可由用戶設定代碼與相關的數據即自動進入工作狀態。配有數字接口，改變工作方式、較換電動機規格時，只需重設代碼即可，故也稱萬用伺服。
高速鉆床伺服系統主要由三部分組成：控制器、功率驅動裝置、反饋裝置和電動機。控制器按照數控系統的給定值和通過反饋裝置檢測的實際運行值的差，調節控制量；功率驅動裝置作為系統的主回路，一方面按控制量的大小將電網中的電能作用到電動機之上，調節電動機轉矩的大小，另一方面按電動機的要求把恒壓恒頻的電網供電轉換為電動機所需的交流電或直流電；電動機則按供電大小拖動機械運轉。如根據驅動電動機的類型，可將其分為直流伺服和交流伺服；根據控制器實現方法的不同，可將其分為模擬伺服和數字伺服；根據控制器中閉環的多少，可將其分為開環控制系統、單環控制系統、雙環控制系統和多環控制系統。進給伺服以高速鉆床的各坐標為控制對象，產生高速鉆床的切削進給運動。為此，要求進給伺服能快速調節坐標軸的運動速度，并能準確地進行位置控制。具體要求其調速范圍寬、位移精度高、穩定性好、動態響應快。根據系統使用的電動機，進給伺服可細分為步進伺服、直流伺服、交流伺服和直線伺服。
交流伺服已占據了高速鉆床進給伺服的主導地位，并隨著新技術的發展而不斷完善，具體體現在三個方面。一是系統功率驅動裝置中的電力電子器件不斷向高頻化方向發展，智能化功率模塊得到普及與應用；二是基于微處理器嵌入式平臺技術的成熟，將推動*控制算法的應用；三是網絡化制造模式的推廣及現場總線技術的成熟，將使基于網絡的伺服控制成為可能。
每臺進給軸驅動電機由IMS伺服控制器進行位置控制，IMS伺服控制器通過相應編碼器（PG）反饋信號構成位置閉環系統。所有的限位開關、零位開關等電氣信號直接聯進相應的控制器做為控制信號。2臺伺服控制器利用內部集成的PLC功能，通過I/O信號與控制面板相連（根據不同用戶的要求，也可使用RS422/485通訊的方式進行相應的連線）。由于本套設備相關參數不希看能夠由設備操縱者設定，因此控制面板上并沒有參數設定功能，取而代之的采用了可即時插拔式手操縱器的方式對相關參數進行修改（由相關技術職員進行修改）。
軟件設定的“互鎖”信號分為“鎖定對方”（輸出）信號和“響應鎖定”（輸進）信號，當IMS控制器控制驅動電機將鉆臺推進至接近中心線的某位置時（軟件設定），控制器會向另外一臺控制器給出“鎖定對方”信號。對方控制器接受到“響應鎖定”信號后，如正工作在穩定區內，則正常運行；如正在向前推進并有可能發生打刀情況，則執行“暫停”動作使鉆臺停留在穩定范圍內直至“響應鎖定”信號消失。發出“鎖定對方”信號的控制器在所控制的鉆臺回退至穩定范圍后，將“鎖定對方”信號取消以便另外一側鉆臺的正常運行。兩臺控制器本著“*為主”的原則進行互鎖動作以保證加工時的高速率輸出。
