Seit der Geburt von CNC-Werkzeugmaschinen hat ihre Vorschubantriebstechnologie drei Stufen durchlaufen: Schrittmotor-angetriebene Vorschubachsen-Servosysteme, geschlossene-Gleichstrom-Servosysteme und die derzeit weit verbreiteten AC-Servosysteme. Trotz der kontinuierlichen Weiterentwicklung und Änderungen in der Vorschubantriebstechnologie war die grundlegende Übertragungsmethode immer der Modus „Rotationsmotor + Kugelumlaufspindel“, wobei die Bewegungsbahn gesteuerter Objekte wie Werkzeuge und Arbeitstische linear ist. Eine lineare Bewegung kann nur indirekt durch eine zwischengeschaltete mechanische Umwandlung erreicht werden, was eine Reihe von Problemen mit sich bringt.
Zwischenübergangsglieder verringern die Steifigkeit des Übertragungssystems, insbesondere da schlanke Kugelumlaufspindeln Schwachstellen in der Steifigkeit darstellen. Der Energieverbrauch während der anfänglichen Start- und Bremsphase wird für die Überwindung der elastischen Verformung der Zwischenpleuelstangen aufgewendet, die auch eine Quelle mechanischer Resonanz in CNC-Werkzeugmaschinen darstellt. Zweitens erhöhen Zwischenglieder die Bewegungsträgheit und verlangsamen die Geschwindigkeit und Verschiebungsreaktion des Systems. Aufgrund von Einschränkungen bei der Fertigungsgenauigkeit sind tote Zonen und Reibung unvermeidbar. Welche Informationen können aus nichtlinearen sechseckigen Palmen-, Feld-, Schnee- und staubarmen Elstersystemen gewonnen werden? Mit der Entwicklung von Hochleistungshalbleiter- und Computertechnologien werden Steuergeräte und Steuerungsprinzipien ständig aktualisiert und verbessert. Insbesondere die weit verbreitete Anwendung der PWM-Modulationstechnologie hat zu einer zunehmend ausgereiften Steuerungstheorie und -technologie von Positionsservosystemen mit Dreischleifenstruktur (Positionsschleife, Geschwindigkeitsschleife und Stromschleife) geführt, wodurch ein hohes Maß an schneller und genauer Positionierung erreicht wird.
Mit der rasanten Entwicklung von Hochgeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeits-Präzisionsbearbeitungstechnologien werden höhere Anforderungen an die Vorschubantriebssysteme von CNC-Werkzeugmaschinen gestellt. Die mit herkömmlichen Antriebsmethoden erreichbaren Vorschubgeschwindigkeiten genügen bei weitem nicht den Anforderungen der Hochgeschwindigkeitszerspanung.
Um sich an die Anforderungen moderner Bearbeitungstechnologie anzupassen, treibt das Servo der Vorschubachse den Arbeitstisch direkt an, anstatt die Methode „Rotationsmotor + Kugelumlaufspindel“ zu verwenden. Aus diesem Grund ist eine neue Servotechnologie für lineare Vorschubachsen entstanden, die Zwischentransformationsverbindungen überflüssig macht. In diesem Artikel werden zunächst die Linearvorschub-Servoantriebstechnologie und ihr aktueller Anwendungsstatus vorgestellt und gezeigt, wie ein Linearvorschub-Servoantrieb mithilfe eines linearen AC-Servomotors implementiert wird. Ein Servomotor kann als Linearmotor betrachtet werden, bei dem der Stator eines Rotationsmotors sich radial erstreckt, den Umfang in eine gerade Linie erweitert und als Primärstufe eine leitfähige Metallplatte anstelle eines Rotors als Sekundärstufe verwendet. Eine dreiphasige Wicklung ist eingebettet, um den Beweger zu bilden, der mit dem beweglichen Tisch der Werkzeugmaschine verbunden ist. Die zweite Stufe, der Stator, ist mit einem Luftspalt von ca. 1 mm an der Führungsschiene der Werkzeugmaschine befestigt. Derzeit umfassen die in CNC-Werkzeugmaschinen verwendeten Linearmotoren hauptsächlich Induktions-Linear-Wechselstrom-Servomotoren und Permanentmagnet-Linear-Wechselstrom-Servomotoren. Induktionslineare AC-Servomotoren verwenden im Allgemeinen eine SPWM-Frequenzumwandlungsstromversorgung und eine sekundäre magnetfeldorientierte Vektortransformationssteuerungstechnologie, mit der Parameter wie Bewegungsposition, Geschwindigkeit und Schub schnell und genau gesteuert werden können.
Da die Kernlänge eines linearen Servomotors vom -Induktionstyp begrenzt ist, öffnen und schließen sich die Längsenden, wodurch an den beiden Längskanten ein Endeffekt entsteht. Dies führt zu einer ungleichen gegenseitigen Induktivität zwischen den drei-Phasenwicklungen, was zu einem asymmetrischen Motorbetrieb führt. Es gibt drei Methoden, um diese Asymmetrie zu beseitigen: gleichzeitige Verwendung von drei identischen Motoren, Verbinden der Wicklungen in einer Kreuzreihenschaltung, um einen symmetrischen Dreiphasenstrom zu erhalten; In Fällen, in denen drei Motoren nicht gleichzeitig verwendet werden können, kann die Erhöhung der Anzahl der Magnetpole die Phasenunterschiede verringern. und Installieren von Kompensationsspulen außerhalb der Kernenden.
Das Obige beschreibt die Servoantriebstechnologie der linearen Vorschubachse und ihre Steuermodi. Für weitere Informationen nehmen Sie gerne Kontakt mit uns auf! Unser Unternehmen verfügt über langjährige Erfahrung und freut sich auf Ihren Einstieg.