G120变频器控制主轴的定向与换刀问题

现场情况:G120变频器带变频电机作为机床主轴,速度通过模拟量输入方式给定。控制方式使用矢量控制。因为需要与刀库配合实现自动换刀功能,需要主轴定向,有2个问题请教一下:
1、主轴定向:这里所谓定向是指主轴停在一个固定点,而非任意角度位置。因为变频主轴没有位置控制功能,准备通过接近开关作为定向点,定向时主轴慢速旋转,遇到开关停止。不知道这样可行不。
2、主轴换刀:换刀时,主轴会受到外力作用,怎么能保证主轴在静止条件下,能保持扭矩,不会随外力作用晃动?

最佳答案

先来谈谈第一个问题:
步进开环数控机床可以用两只无触点感应开关实现原点功能。其安装示意如图(一)
在有原点和原点减速两个接口的施控系统中开关A接减速信号口,开关B接原点信号口。在只有原点接口的系统中开关A和开关B的接法如图(二)。
开关A确定了原点的范围(某一转),开关B确定了原点在这个范围内的具体位址点。为了使原点重复误差小于步进当量,开关A所确定的范围应不大于步进电机旋转一圈拖板相应所走距离,开关B所确定点的重复误差应小于步进当量。接近开关都有较大的定位重复误差,必需采取措施,不然很难达到上述要。
为了使开关A所确定范围小于步进电机旋转一周拖动拖板走的距离,必须使(1)式成立。
(A×Q/N)<360°(1) 
式中:A 接近开关重复误差 单位  ㎜
      Q 电机步距角 单位  度
      N 步进当量 单位   ㎜
为了使开关B所确定的点重复误差小于步进当量,必需使开关B的重复定位误差小于感应体B一个步距角所走弧长(近似)。可用(2)式表示。 
(L×Q×л/180°)>A   (2)
式中:L 感应体B长度 单位   ㎜
     Q 电机步距角  单位  度
     A 接近开关重复误差 单位  ㎜  
要使系统原点重复精度小于一个步进当量,必须同时满足(1)(2)两式。
由(1)式和(2)式可导出下列两式。
A<360°×N/Q  (3)
L>57?3×A/Q  (4)
由(3)式表示的精度来选择感应开关,由(4)式来确定感应体B的长度。 
开关定位误差一般小于等于额定感应距离的10﹪,应选用额定感应距离不大于2㎜的开关。
使用时应调整感应体B:开关A刚好导通时,感应体B正处在和开关B相反的位置。

再来谈谈第二个问题:
你可以设置一个电磁卡盘,在减速回原点后卡盘得电将主轴锁死,用刀库的一个信号,将卡盘释放,这种设置对机械的冲击比较小,而且维护也方便。

图片说明:

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提问者对于答案的评价:
谢谢,很有帮助

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