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机床设计之家

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步进电机驱动开环控制系统性能解析及其分类

2018-4-5 20:57:53 阅读115 评论0 52018/04 Apr5

步进电机在运行中精度没有积累误差的特点,使其广泛应用于各种自动化控制系统,特别是开环控制系统。

1、系统常识:

步进电机和步进电机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电机驱动系统的性能,不但取决于步进电机自身的性能,也取决于步进电机驱动器的优劣。对步进电机驱动器的研究几乎是与步进电机的研究同步进行的。

2、系统概述:

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。当步进电机驱动器接收到一个脉冲信号(来自控制器),它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

3、系统控制:

步进电机不能直接接到直流或交流电源上工作,必须使用专用的驱动电源(步进电机驱动器)。控制器(脉冲信号发生器)可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

步进电机按工作方式分类:可分为功率式和伺服式两种。

(1)功率式:输出转矩较大,能直接带动较大负载(一般使用反应式、混合式步进电机)。

(2)伺服式:输出转矩较小,只能带动较小负载(一般使用永磁式、混合式步进电机)。

步进电机的选择:

(1)首先选择类型,其次是具体的品种与型号。

(2)反应式、永磁式和混合式三种步进电机的性能指标、外形尺寸、安装方法、脉冲电源种类和控制电路等都不同,价格差异也很大,选择时应综合考虑。

(3)具有控制集

作者  | 2018-4-5 20:57:53 | 阅读(115) |评论(0) | 阅读全文>>

驱动器的细分原理及说明

2018-4-5 20:56:26 阅读90 评论0 52018/04 Apr5

在国外,对于步进系统,主要采用二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。 但在国内,广大用户对“细分”还不是特别了解,有的只是认为,细分是为了提高精 度,其实不然,细分主要是改善电机的运行性能,现说明如下:步进电机的细分控制是由驱 动器精确控制步进电机的相电流来实现的,以二相电机为例,假如电机的额定相电流为3A, 如果使用常规驱动器(如常用的恒流斩波方式)驱动该电机,电机每运行一步,其绕组内的 电流将从0突变为3A或从3A突变到0,相电流的巨大变化,必然会引起电机运行的振动和噪 音。如果使用细分驱动器,在10细分的状态下驱动该电机,电机每运行一微步,其绕组内的 电流变化只有0.3A而不是3A,且电流是以正弦曲线规律变化,这样就大大的改善了电机的振 动和噪音,因此,在性能上的优点才是细分的真正优点。由于细分驱动器要精确控制电机的 相电流,所以对驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求,成本亦会较高。注意,国内有一 些驱动器采用“平滑”来取代细分,有的亦称为细分,但这不是真正的细分,望广大用户一 定要分清两者的本质不同:

1.“平滑”并不精确控制电机的相电流,只是把电流的变化率变缓一些,所以“平 滑”并不产生微步,而细分的微步是可以用 来精确定位的。

2.电机的相电流被平滑后,会引起电机力矩的下降,而细分控制不但不会引起电机力矩的 下降,相反,力矩会有所增加。

作者  | 2018-4-5 20:56:26 | 阅读(90) |评论(0) | 阅读全文>>

叶片与涡轮的加工需要高性能电极,可使从粗到精的加工过程获得高的材料去除率和均匀的表面。此外,大型工件的电火花加工是一个复杂的工艺过程,往往需要4轴以上的联动功能。ZK生产的电火花设备具有非凡质量,特别是利用石墨电极加工可以在材料去除率、表面质量等方面获得到非常好的加工效果,同时具有多轴联动数控功能。

  ZK公司是当前市场上唯一能够提供6轴联动数控电火花机床的制造商。使用有6轴联动电火花机床,电极数量可以大幅度减少,而加工效率可以大幅度提升。ZK为客户提供一系列不同规格和结构的电火花成型加工机床。无论哪种规格,它们都具备两项卓越的性能:高精度,高速度,这归功于久经考验的高性能控制与脉冲电源系统genius。

  独特的简洁设计使ZK电火花成型机床在同类产品中出类拔萃。与其他同类设备相比,ZK电火花加工设备更节省空间;所有机床均标准配备了高度可无级调节的工作液槽,固定式工作台和联动C轴;所有机床均可实现手动、半自动、全自动操作。

  ZK电火花成型机床的顺序控制经过精心编制,允许电极和工件无障碍及安全搬运,加工初始的找正工作易如反掌。

  ZK系统的模块化设计允许您按需配置,各个独立部件可以相互组合,这正是我们为您的生产流程提供支持的最佳方式。同时我们会帮助您减少投资成本,因为ZK机器允许在最小配置的基础上根据您公司的发展随意扩展。

  The Cube 的床身

作者  | 2017-5-28 13:05:56 | 阅读(131) |评论(0) | 阅读全文>>

数控电火花多轴联动斜向加工在模具加工中的应用

2017-5-25 17:29:24 阅读97 评论0 252017/05 May25

数控电火花多轴联动斜向加工在模具加工中的应用

目前数控制电火花加工机床在模具企业的应用越来越普及,数控电火花加工机床能适应各种复杂模具的加工。但不少模具企业在使用权用数控机床中并没有使其功能得到充分的发挥和运用,其原因:一方面是由于长期使用传统电火花加工机床使用使操纵者在心理上有习惯性和依靠性,另一方面则是由于他们对数控电火花加工的实际应用经验不足。如能充分发挥数控机床的功能,则可明显改善数控电火花加工的质量,进步加工效率。本文介绍的是模具加工中运用数控电火花加工机床进行多轴联动斜向加工的方法。

1.电极斜向加工清角

利用电火花加工来清除切削加工后剩下的R角是较常见的加工类型,称“清角加工”。进行这类加工时,因局部放电面积小,加工深度大,在加工过和中常会发生放电不稳定的现像,电极进给呈反复回退,继而导致加工速度缓慢,电极损耗较大,表面粗糙度不均等不能满足加工要求的题目,甚至可能出现难以完成加工的情况。采用电极斜向加工是解决这种题目的一种较好的方法。

2.斜向加工清角的技巧分析

(1)采用斜向加工方法时,应对加工部位进行认真分析,如加工部位存在与进给方向相抵触的倒扣、反斜度等,在这些情况下就不能使用斜向加工方法,否则会使加工外形发生改变。在确认能使用斜向加工方法后,就可根据需要选择2轴联动或3轴联动,这要根据加工部位的外形、朝各方向的开放程度来决定。在可加工的情况下一般庆尽可能使用3轴联动的方法,因其具有更好的排悄效果,能更稳定、更快速地完整个加工过程。

(2)斜向加工的斜线进给路径是由纺程时定义

作者  | 2017-5-25 17:29:24 | 阅读(97) |评论(0) | 阅读全文>>

上海交通大学机械与动力工程学院赵万生教授带领的特种加工科研团队与上海汉霸机电有限公司技术研发中心,经过长达八年的科研攻关,突破了一系列关键技术,研制成功了“六轴联动数控电火花加工机床”,并开发了配套的cad/cam软件和加工工艺,为制造闭式整体涡轮叶盘提供了一套全面技术解决方案。这项技术近日举行的中国国际工业博览会上亮相。

能把航天飞船等庞然大物送上太空,靠的是动力强劲的火箭发动机,而每台火箭发动机需要10多个闭式整体涡轮叶盘类零件为火箭发动机燃料和氧化剂泵提供动力。由于其在发动机中的核心重要地位及加工难度又被称为王冠上的明珠。上海交通大学机械与动力工程学院赵万生教授带领的特种加工科研团队,经过长达八年的科研攻关,突破了一系列关键技术,研制成功了“六轴联动数控电火花加工机床”,并开发了配套的cad/cam软件和加工工艺,为制造闭式整体涡轮叶盘提供了一套全面技术解决方案。这项技术将在近日举行的中国国际工业博览会上亮相。

据统计,国内外火箭发射失败的案例中,有大约45%是由火箭发动机使用的涡轮叶盘类零件失效所造成的。为了从根本上提升火箭发射的可靠性,火箭发动机采用了先进的带叶冠的闭式整体叶盘结构这种零件是采用一整块毛坯材料直接加工出来的。叶盘类零件是航空、航天发动机的核心关键部件,在很大程度上决定了发动机的可靠性、性能和成本。

作者  | 2017-5-25 17:06:26 | 阅读(159) |评论(0) | 阅读全文>>

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