机床厂里每一个新机型或机型结构有所改变时,建议测定并设置相应负载惯量比。负载惯量比能有效地促进系统和实际机械间的配合,是实现高响应、高精度、高稳定性加工的必要条件。
负载惯量比设定的实际作用
01 判断测量选配的马达是否适当
用负载惯量比的数值来判断:
表1
负载惯量比数值超过350时,说明选配的马达转矩太小,建议更换大一些的马达。
02 影响其他并联功能及参数
负载惯量比的参数设定完成后,其他一部分并联功能和参数才能正常使用。此具体内容会在后文列出。
测定步骤
需要设定的参数如表2所示:
(1)清空参数和设定参数
在进行负载惯量比测量时,首先确认上述参数#2232、#2245、#2237中数值为0。
将#2235bitF设置为1,即SV035设置为8***。
(2)测定不平衡转矩和摩擦转矩
A.制作测定程序
把工作台移动到中央,然后各轴以F=1000的进给速度,往左往右来回移动200mm(行程不够时可以缩短),往返暂停时间为0.5s。
程序编写参考图1(M系)。
B.测定摩擦转矩(#2245)
以A.中程序循环运行,观测“诊断”界面中,“Drv监视”里的伺服负载电流(图2)。
图2
记录正负两个方向的值并代入下述公式求摩擦转矩:
摩擦转矩=(正方向负载电流%)-(负方向负载电流%)/2
例如:以G01F1000切削进给时正方向负载电流为20%,负方向负载电流为-20%,那么摩擦转矩:
摩擦转矩=(20%)-(-20%)/2= 20%
因此#2245(SV045)设定为20。
C.测定转矩补偿(#2232)
伺服轴为不平衡轴时,需要设定不平衡转矩。
依旧使用(1)中程序测试,并且在“诊断”界面观察伺服的负载电流。
不平衡转矩的公式如下:
不平衡转矩=((正方向负载电流%)+(负方向负载电流%))/2
例如以G01F1000切削进给时正方向负载电流为30%,负方向负载电流为-20%,那么不平衡转矩=((30%)+(-20%))/2= 5%
因此,#2232(SV032)设定为5。
D. 测定负载惯量倍率(#2237)
将A.中测试程序的G01修改为G00,然后慢慢的把快速进给倍率手动调到100%运行,那么负载惯量比将会在诊断界面内显示出来,如下图3所示。
图3
E. 设定负载惯量倍率:将测得的数值输入到#2237
F. SV035 的设定值恢复为0***,完成负载惯量比测定
并联功能和参数
(具体说明请参考功能说明书)
01 外部干扰监测
外部干扰监测可以减小因切削时的外部干扰、摩擦电阻或扭转振动而导致的影响。对因速度超前补偿控制而引起的振动也有抑制效果。
相关参数:
#2243(外部干扰监测滤波器频率)
#2244(外部干扰监测增益)
#2237(负载惯性倍率)
02 冲突检测功能
冲突检测功能可快速检测电机轴的冲突,使机床减速停止。由此可极力抑制对机床的过大转矩,减少异常状态的发生。(图4)
图4
主要相关参数:
#2235(伺服功能4)
#2259(冲突检测转矩推算增益)
#2260(冲突检测等级)
#2232(转矩补偿)
#2245(摩擦转矩)
03 垂直轴上拉控制
通过使用垂直轴上调功能,对于因机械性局限导致的掉落现象,可在垂直轴低速动作时的紧急停止或停电情况下,使刀具稍微从工件处向上退避,从而防止刀具等发生损伤。
主要相关参数:
#2233(伺服功能选择2)
#2248(垂直轴防掉落时间 )
#2295(垂直轴上调距离 )
#2232(转矩补偿)
结语