1. 引言
隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展,用戶對數(shù)控機(jī)床加工工件的精度和效率要求越來越高,從而對數(shù)控機(jī)床的剛性和加工效率也越來越高。
傳統(tǒng)模式下,由于每個(gè)伺服電機(jī)和機(jī)床上的每個(gè)軸特性都不一樣,需要在調(diào)試之前,對已安裝在電氣柜中的伺服驅(qū)動器的進(jìn)行手動調(diào)整來匹配電機(jī)
和機(jī)床軸。所需調(diào)試周期長、難度大、效率低,使用SSTT 伺服調(diào)整工具可有效提高調(diào)試工作的操作性和便捷性,也進(jìn)一步提升了機(jī)床性能。
2. 參數(shù)設(shè)定
SSTT 能夠讀取NC 端的參數(shù),顯示到SSTT 參數(shù)面板。用戶也能夠通過SSTT 參數(shù)面板修改NC 端的參數(shù)。
點(diǎn)擊主菜單【參數(shù)】→【在線】,即可彈出參數(shù)面板。點(diǎn)擊面板左側(cè)樹形菜單的參數(shù)分類,SSTT 會把此參數(shù)分類下的所有參數(shù)顯示到面板右側(cè)的參數(shù)表格中。需要修改參數(shù)時(shí),雙擊表格中的“參數(shù)值”欄即可進(jìn)行修改,或者按上下鍵移動選中行到需要修改的參數(shù)項(xiàng)上按回車鍵修改。修改完成后,請點(diǎn)擊“參數(shù)保存”按鈕,SSTT 會提示用戶重啟生效(重啟NC)或復(fù)位生效(按NC 控制面板的復(fù)位鍵)。
3. 優(yōu)化設(shè)定
速度增益調(diào)試功能,主要是通過調(diào)整陷波器參數(shù)(伺服參數(shù)PB32-PB38),來盡可能的提高速度比例增益(伺服參數(shù)PA2),減小速度波動。
用戶可采集兩種信號源,【信號源】包括:電機(jī)實(shí)際速度(濾波后),電機(jī)實(shí)際速度(濾波前),電機(jī)指令速度,電機(jī)速度偏差,電機(jī)指令電流,電機(jī)實(shí)際電流,電機(jī)U 相電流,電機(jī)V 相電流,電機(jī)位置偏差,位置指令增量(0.2ms),位置反饋增量(0.2ms)。
【采樣間隔】:默認(rèn)為0.2ms,采用默認(rèn)值即可。
【觸發(fā)源】:包括立即觸發(fā),速度指令,速度反饋,速度偏差,電流指令,電流反饋,位置偏差,位置指令增量。用戶可自行選擇通過哪種方式進(jìn)行觸發(fā)采樣。
【觸發(fā)值】:當(dāng)用戶選擇了觸發(fā)源后,需要填寫觸發(fā)值。如觸發(fā)源選擇“速度反饋”,觸發(fā)值為“5”,即表示當(dāng)速度反饋達(dá)到5 時(shí),將觸發(fā)采樣。
【觸發(fā)邊沿】:用戶選擇上升沿觸發(fā)還是下降沿觸發(fā)。
通常情況下,用戶只需修改【選擇軸】項(xiàng),選擇需要測試的軸即可,其他配置采用默認(rèn)即可,點(diǎn)擊【確定】按鈕完成配置。
點(diǎn)擊工具欄的【開始采樣】按鈕開始采集數(shù)據(jù)并繪制圖形,點(diǎn)擊【停止采樣】完成采樣。通過點(diǎn)擊工具欄上的【頻域圖】可以將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行換算畫出頻域圖(橫軸為頻率,縱軸為幅值),也可以點(diǎn)擊【時(shí)域圖】進(jìn)行切換,如下圖:
通過頻域圖,可以找到曲線的尖峰,將尖峰對應(yīng)的橫軸坐標(biāo)(頻率值)填入陷波器頻率參數(shù)中,并勾選啟用陷波器,即可消除該頻率引起的振動或異響。
調(diào)試步驟:
① 運(yùn)行程序(單軸來回移動),逐步增加速度比例增益,直至機(jī)床出現(xiàn)嘯叫;
② 通過SSTT 采集,切換至頻域圖,找到頻域圖第一個(gè)尖峰,將鼠標(biāo)移至尖峰處,查看尖峰對應(yīng)的橫軸坐標(biāo)值(若值小于100Hz,則查看下一尖峰處橫坐標(biāo)值),將該值填入【第一陷波器頻率(Hz)】參數(shù)中,【第一陷波器寬度】填入默認(rèn)值20,【第一陷波器深度】填入默認(rèn)值50,并勾選【啟用第一陷波器】。點(diǎn)擊【設(shè)置】按鈕,將參數(shù)設(shè)置至NC ;
③ 重新運(yùn)行程序,此時(shí)機(jī)床嘯叫聲消失;
④ 繼續(xù)增加速度比例增益,并運(yùn)行單軸移動程序,直至機(jī)床出現(xiàn)嘯叫;
⑤ 重復(fù)②過程,分別填入【第二陷波器頻率(Hz)】,【第二陷波器寬度】和【第二陷波器深度】,并勾選【啟用第二陷波器】,點(diǎn)擊【設(shè)置】按鈕,將參數(shù)設(shè)置至NC ;
⑥ 如需保存參數(shù),請點(diǎn)擊【保存】按鈕進(jìn)行保存,避免斷電重啟后參數(shù)還原。
4. 配套應(yīng)用
與中航工業(yè)沈陽飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限公司(以下簡稱“沈飛”)的專項(xiàng)合作中,沈飛加工廠采用華中8 型數(shù)控系統(tǒng)和電氣系統(tǒng),完成了對一臺高速龍門銑床的國產(chǎn)化改造。
該機(jī)床主要加工飛機(jī)機(jī)翼專用鋁板部件,工件精度要求高。在未進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化前,該機(jī)床的橫切速度只有8 米,加工的零部件光潔度差,震紋嚴(yán)重,不滿足客戶需求。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試優(yōu)化后,機(jī)床噪音減小、動態(tài)特性顯著提高,機(jī)床的性能、加工精度機(jī)恢復(fù)到原機(jī)出廠水平。機(jī)床橫切速度達(dá)到12 米,加工的工件拐角處無過切現(xiàn)場,表面光潔度明顯提高,滿足沈飛的加工需求、增強(qiáng)了沈飛繼續(xù)使用國產(chǎn)高檔數(shù)控系統(tǒng)的信心,并得到了上級主管部門的肯定和認(rèn)可。
5. 結(jié)束語
使用華中數(shù)控SSTT 軟件,通過智能化的伺服調(diào)整與自動優(yōu)化技術(shù)可以有效提高操作人員的工作效率和操作便捷性,也讓機(jī)床充分發(fā)揮性能,為用戶節(jié)省了加工時(shí)間,提高了機(jī)床的加工效率,且保證了工件的精度的一致性。提升了國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的功能水平,滿足了復(fù)雜航空結(jié)構(gòu)件的加工精度要求。