Narzędzia maszynowe sterowane numerycznie są podstawowym wyposażeniem nowoczesnego przemysłu wytwórczego,dokładność i wydajność obróbki bezpośrednio wpływają na jakość produktów i konkurencyjność przedsiębiorstwJako kluczowy czynnik w narzędziach maszynowych CNC, silniki stopniowe mają zalety szybkiej prędkości reakcji, wysokiej dokładności pozycjonowania i prostego sterowania.i są szeroko stosowane w układzie napędowym narzędzi maszynowych CNCJednakże w praktycznych zastosowaniach silniki stopniowe mają takie problemy, jak niestabilna dokładność kroku i łatwa utrata kroku podczas pracy z niską prędkością, co wpływa na wydajność narzędzi maszynowych CNC.Dlatego, badania strategii zastosowania i sterowania silnikami stopniowymi w narzędziach CNC mają ogromne znaczenie.
ⅠZastosowanie silnika krokówkowego w maszynach CNC
System serwo napędowy
Silniki stopniowe są głównie stosowane w serwo napędowych systemach narzędzi maszynowych CNC w celu osiągnięcia precyzyjnego ruchu każdej osi narzędzia maszynowego poprzez sterowanie prędkością i kierunkiem silnika stopniowego.System serwo napędowy ma następujące właściwości::
(1) Szybka szybkość reakcji:Silnik stopniowy ma krótki czas reakcji podczas procesów uruchamiania, zatrzymania i obrotu, co jest korzystne dla poprawy prędkości obróbki narzędzia maszynowego.
(2) Wysoka dokładność pozycjonowania:Silnik stopniowy posiada wysokiej precyzji funkcję pozycjonowania stopniowego, która może spełniać wymagania narzędzi maszynowych CNC w zakresie dokładności obróbki.
(3) Prosta kontrola:Układ napędowy silnika krokówkowego jest prosty i łatwy w sterowaniu.
System informacji zwrotnych o pozycji
Silniki stopniowe mogą być również wykorzystywane w systemach zwrotnych pozycji w narzędziach CNC, osiągając sterowanie zamkniętym pętlem każdej osi narzędzia poprzez wykrywanie rzeczywistej pozycji silnika stopniowego.System informacji zwrotnych o pozycji ma następujące właściwości:
(1) Poprawa dokładności obróbki:Poprzez sterowanie zamkniętym pętlem pozycję każdej osi obrabiarki można regulować w czasie rzeczywistym w celu poprawy dokładności obróbki.
(2) Poprawa stabilności:Kontrola pętli zamkniętej może zmniejszyć wibracje i błędy narzędzia maszynowego podczas procesu obróbki i poprawić stabilność.
ⅡBadania nad strategią sterowania silnikiem stopniowym
Projektowanie obwodu napędowego
(1) Topologia obwodu napędowego:Wybierz odpowiednią topologię obwodu napędowego w zależności od trybu napędowego silnika krokowego, np. obwód napędowy H-bridge, obwód napędowy full bridge itp.
(2) Konstrukcja parametrów układu napędowego:W oparciu o parametry wydajności silnika krokowego zaprojektuj parametry obwodu napędowego, takie jak prąd napędowy, napięcie napędowe itp.
Algorytm sterowania silnikiem stopniowym
(1) Kontrola podziału:Poprzez kontrolę podziału poprawiona jest dokładność stopniowania silnika stopniowego, a zjawisko utraty stopnia podczas pracy z niską prędkością zmniejsza się.
(2) Adaptacyjna kontrola:Zgodnie z wymaganiami obróbkowymi narzędzia maszynowego dostosować szybkość i kierunek silnika krokówkowego w celu poprawy dokładności i stabilności obróbki.
(3) Kontrolowanie przeciwdziałania zakłóceniom: Tw celu zaradzenia ewentualnym zakłóceniom, które mogą wystąpić podczas pracy silników stopniowych.
Artykuł ten koncentruje się na zastosowaniu silników kroków w narzędziach CNC i prowadzi dogłębne badania nad ich strategiami sterowania.Poprzez optymalizację konstrukcji obwodu napędowego i poprawienie algorytmu sterowaniaW praktycznych zastosowaniach zwiększono wydajność silników stopniowych w maszynach CNC.Badania nad strategiami sterowania silnikami stopniowymi zapewnią mocne gwarancje dokładności obróbki i stabilności narzędzi CNC.