前の章のコンテンツを続けて、今日もCNCミリング関連のテクノロジーを紹介します
八。供給サーボ軸制御
工作機械テーブル（ターンテーブルを含む）のフィードは、現在電動モーターで駆動されており、ほとんどが同期モーターを使用しているサーボメカニズムによって駆動されます。モーターはボールスクリューに直接接続されているため（下の図に示すように）、伝達チェーンが短いため、動きの損失（失われた動き）が小さく、応答が高速であるため、高い精度を得ることができます。 。
工作機械のフィードサーボは、位置制御サーボシステムに属します。以下の図に示すように、入力端子は、各補間サイクルでCNCインタープロレーターから連続的に出力された位置パルスを受け取ります。パルスの数は、位置の動きの量を示します（通常、パルスは1μmです - つまり、システムの解像度は1μmです）。パルスの周波数（つまり、単位時間あたりのパルス出力の数）は、飼料の速度を示します。パルスのシンボルは、軸の供給方向を示します。通常、パルスは異なるサーボ軸のコマンド入力ポートに直接送信されます。
以下の図は、1つの飼料軸のみを示しています。実際の工作機械にはいくつかの軸がありますが、制御原理は同じです。いくつかの軸が同じ補間期間に補間コマンドを受け取ると、同時に異なる飼料量、供給速度、およびモーションの方向により、結果の動きは曲線であり、ツールはこの曲線に従って動きます。プログラムに必要なワークピースの輪郭を処理できます。
フィードサーボの要件は、停止時のポジショニング精度と安定性など、静的特性だけではありません。さらに重要なことは、フィードサーボには良好な剛性、高速応答、良好な動きの安定性、高解像度があります。このようにして、滑らかな表面を備えた高速で高速で高精度で処理できます。
1.サーボシステムの構造タイプ
サーボシステムは、オープンループ構造と閉ループ構造に分かれています。
オープンループ：
いわゆるオープンループは、ポジションフィードバックのないサーボシステムです。この構造の電気システムは、ステッパーモーターによって駆動されます。速度と位置のフィードバックがないため、次の精度は低く、応答性が低いため、加工精度は低く、効率が低くなります。
クローズドループ：
閉ループは、制御された要素の位置フィードバックを備えたサーボシステムです。システムの組成には、次のものが含まれます。エグゼクティブエレメント------サーボモーター（通常、ボールスクリューに直接接続されています）。速度コントローラーと位置コントローラー、ポジションコントローラーはCNCインタープロレーターの出力コマンドを受信します
2.同期モーター
閉ループサーボ構造の電気システムは現在、ACサーボモーターによって駆動されており、それらのほとんどは永久磁石同期モーターを使用しています。
永久磁石同期モーターの構造を下の図に示します。ローターは、高磁性透過性を備えた永久磁性鋼で作られた磁性極であり、中央にモーターシャフトがあり、シャフトの両端はベアリングによって支えられ、ケーシングに固定されています。ステーターは、シリコンスチールシートで作られた磁気導体です。磁気導体の内面には歯の溝があり、ワイヤで巻かれた3相巻きコイルには埋め込まれています。さらに、シャフトの後端にエンコーダーが取り付けられています。
ステーターの3相巻線に3相交流電流が供給されると、生成された空間回転磁場がローターの磁性極を引き付けて同期します。同期モーターの速度制御と電源はインバーターを使用します。インバーターでは、DCから3相に変化する電力駆動回路要素は、DCモーターの位置と非常によく似たローター磁場の位置に応じて、リアルタイムで通勤する必要があります。固定子フィールドの位置を備えたローター巻線電流の整流。したがって、同期モーターのローター磁場の位置をリアルタイムで検出するために、モーターシャフト（後端）にエンコーダ（光学コードディスク------ 11）が取り付けられています。光学コードディスクのおかげで、モーターの速度が高速であろうと遅い場合、ローターの磁極磁場の位置は、モーターシャフトの回転とともに実際に測定でき、位置値は送信できます。コントローラーがインバーターの電源コンポーネントの整流をリアルタイムで制御できるように制御回路に向けて、サーボドライブの自己制御の整理が実現されます。したがって、一部の人々は、この同期モーターのドライブコントローラーとモーターを自己具体的な同期モーターと呼びます。さらに、その制御特性はDCモーターに似ているため、整流子を含まないDCモーターとも呼ばれます。
線形モーター：ワークテーブルの移動速度を上げるために、加速度を高め、伝送チェーンを簡素化し、透過精度を向上させるために、最近線形モーターが現れました。この種のモーターは、直接接続されたモーターです。つまり、線形モーションテーブルに直接取り付けられています。
3.センサーと速度センサーの位置
光電エンコーダー：エンコーダーは回転運動の測定要素であり、通常はモーターシャフトまたはボールスクリューに取り付けられ、直接測定する物理量はモーターまたはネジが回転する角度です。エンコーダーには、増分測定または絶対測定の2つのタイプがあります。
線形エンコーダー：現在、線形エンコーダーは、線形可動部分の位置または変位を測定するために使用されます。金属基板を使用して、ガラスと反射スケールを使用した透過スケールがあります。作業原則は、光電エンコーダーの原則と似ています。トランスミシブグレーティングルーラーは簡単にインストールでき、ワークベンチの側面に直接取り付けられているため、より頻繁に使用されます。
4.サーボドライブ
同期サーボモーターの動作を制御するアンプ（ドライバー）は、ACインバーターです。
FANUCは、アンプを2つのモジュールに分割します：整流器電源モジュール（PSM）とサーボインバーターモジュール（SVM）
九。スピンドルドライブコントロール
1.ブロック図を制御します
スピンドル制御は、主に速度とモーター速度制御です。プログラムでは、コマンドを使用して5桁の値を使用して、スピンドルの回転数を指揮します。
例：S1200;スピンドルが1200 rpmで回転する必要があることを意味します。前方回転と逆回転のコマンドはM03（前方回転）です。 M04（逆回転）。スピンドルの回転速度を検出するために、スピンドルまたはスピンドルモーターに速度センサーが取り付けられます。
2.スピンドル速度センサーと位置センサー
位置フィードバックループなしの速度制御のみ。スピンドルモーターの速度測定とフィードバックは、スピンドルモーターシャフトに取り付けられた磁気センサーを使用します。以下に示すように。スピンドルモーターが回転すると、センサーは革命ごとに128、256、384、または512パルス（モーターのモデルに応じて）を送信して、スピンドルモーターの回転数を数えます。モーターとメインシャフトが1：1の結合でない場合、メインシャフトに位置エンコーダーを取り付ける必要があり、メインシャフトの回転数はエンコーダーからの1ターン信号で測定されます。通常、この種のエンコーダーは光電であり、ターンあたり1024個のパルスを送信し、ワンターン信号も送信します。このエンコーダーは、機械加工センターのツール変更中にスレッド処理と剛性のタッピングとスピンドルの向きを実現するために使用できます
3.スピンドルモーター
スピンドルドライブに使用されるモーターには2つのタイプがあります。タイプ：非同期モーターと同期モーター。非同期マシンは製造が簡単で、信頼性が高く、高速動作性能が優れているため、Fanucは非同期マシンを使用します。同期マシンは、優れた低速性能、優れた制御性、低速での高トルク、および広範囲の一定の電力速度レギュレーションを簡単に達成できます。一般に、非同期モーターは一般に、スピンドル速度が高いアルミニウムおよび軽量の金属部品の処理に使用されます。鋳鉄または鋼の部分を処理するためのスピンドル速度は低く、一部の処理方法（CS軸方式など）も低速で大きなトルクを必要とするため、同期モーターを使用する傾向があります。特に最近、機械的設計により機械設計により、機械工場のメインシャフトに直接駆動モーターが接続されるため、メインシャフトの駆動、特に組み込みのメインシャフトとしての同期マシンの開発によりモーターは、多くの場合、同期マシンを使用します。より多くの学習資料が必要な場合、373600976グループはあなたを助けることができます
4.スピンドルモータードライブアンプ
スピンドルモーターの制御は、上記のサーボモーターに似ています。しかし、通常、速度制御のみがあるため、位置ループの必要はありません。以下の図は、ファナックスピンドルモータードライバーのブロック図です。 PSMとSPMの2つのモジュールに分かれています。 PSMは電源モジュールであり、フィードサーボドライブと同様に、入力AC電源をDC電源に変換してインバーターに電源を供給します。 SPMはインバーターパーツであり、DC電力を3相ACに変換して、モーターの固定子に電力を供給します。
十。外軸の制御
サーボモーターを使用して、工作機械の外側での補助機械機器の動作を制御します。たとえば、マニピュレーターの変化、ワークテーブルの変更、荷重/アンロード、ワークピース、ブランクハンドリングなど。
Power Mate Iは、各軸の独立した動きまたは時間内に調整された動きを制御する位置モーションコントローラーであるため、軸は特定の速度で特定の位置または特定の距離に移動します。ただし、それらの間に位置依存関係はありません。つまり、システムは位置的補間の機能を持つ必要はありません。もちろん、FanucのPower Mate I Dには2軸リンケージインタープロレーターがあり、実際のニーズに応じて使用できます。
Dongguan Leda Metal Co.,Limited
