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数控卧车:如何平滑稳定实现进给轴多级变速?

点击次数:更新时间:2019-10-30 18:10:08【打印】

  主轴变速功能在所有使用ISO代码的数控系统中都规定了一些特定代码和功能,比如西门子840D系列中,辅助应答代码M41-M45分别代表了主轴的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ档,这些档位的传动比参数可以提前预设写入,为31050和31060,当主轴变速完成后,对应接口信号DBX16.3为1,同时DBX16.0、DB16.1、DBX16.2组合起来反馈当前档位信号,读取对应档位的传动比和对应档位的最大速度值,则所有参数都能匹配起来,档位变换产生的轮廓偏差、定位误差等都可分别调整,可以实现加工编程中的速度变换。
 
  进给轴多级变换功能则没那么容易实现,因为840D系统中没有在参数设计中充分考虑进给轴多级变速功能,对于进给轴变速后的最大进给速度、加速度、定位误差、轮廓偏差、伺服增益系数、传动比等都没有设置对应档位的参数组,最最关键的问题是,西门子没有相应的接口信号通知NC系统该进给轴当前档位,无法将实际档位与参数系统有机结合起来,那么就会出现这种情况,就是进给轴变速后,由于NC无法得知,但速度变化引发的轮廓偏差、定位误差等会让进给轴频繁报警,无法工作。当然了,变速完成后,手动去输入所有相关参数是可以的,但是,这种方法太低级了,总不能操作人员每次变速完成后,维修人员亲自去给修改机床参数吧?因此,这不是长久之计。
 
  那么,进给轴多级变速是否有必要保留呢?在现代新机床设计中,进给轴多级速度很少看到,因为在新机床设计中,通过电动机功率、转速、传动比、安装空间匹配,可以满足一台机床的所有加工需求,不需要有机械变速。但是,在一些旧机床改造中,则不能面面俱到。比如以我改造的一台SKODA产SUT200型重型卧车为例,原来通过Ⅰ级变速增大输出转矩、降低进给速度,用于粗加工;通过Ⅱ级变速提高进给速度、降低输出转矩,用于精加工。做改造方案时,如果只保留一个档位,由于电动机安装空间极其狭窄,可选择的伺服电动机不能满足原有加工需求,要么进给速度太低,要么输出转矩不够,机床的改造就不能取得满意的效果,所以,必须实现进给的多级变速。

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