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CNC | 主軸加減速時間調(diào)整方法

更新時間:2023-03-08點擊次數(shù):1513


主軸加減速時間調(diào)整





NC診斷畫面報警信息

在客戶對應(yīng)過程中,了解到客戶常會為主軸的加減速時間苦惱:

加減速時間短,電機(jī)電流上升,易引發(fā)電機(jī)過熱報警,降低電機(jī)壽命;加減速時間長,效率下降,沒有充分發(fā)揮電機(jī)性能;如何設(shè)置合理的加減速時間呢?本篇文章就如何計算主軸電機(jī)理論加減速時間和如何調(diào)整實際加減速時間進(jìn)行講解。




01

計算理論加減速時間

理論加減速時間以下圖所示主軸電機(jī)的輸出特性為基礎(chǔ),在各輸出階段分別進(jìn)行計算。但是,因為計算中按負(fù)載扭矩(摩擦扭矩等)為零計算,因此只能算出加減速時間理論值。各規(guī)格型號主軸電機(jī)輸出特性圖請參閱相關(guān)資料,或咨詢?nèi)怆姍C(jī)CNC技術(shù)部。

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(1) 加減速時的電機(jī)輸出:Po

加減速時的輸出功率Po 為“ 短時額定功率" 的1.2 倍。即:Po = “短時額定功率" ×1.2 [W]

(注:短時額定功率需要根據(jù)電機(jī)型號查閱電機(jī)的輸出特性圖獲取)


(2) 所有負(fù)載慣量: Jall

所有負(fù)載慣量指主軸電機(jī)的慣量與根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的零部件( 機(jī)械主軸、刀具等) 的所有慣量總和。

即:J all= ( 電機(jī)慣量) + ( 主軸換算的慣量)[kg?m2]

將(1)(2) 的值用作公式的常數(shù)代入下述公式中。

在N 的對應(yīng)區(qū)域選定“(3) ~ (5)",計算達(dá)到轉(zhuǎn)速N(r/min) 的加減速時間。



(3) 恒扭矩區(qū)域的加減速時間:t1 … 0 → N[r/min](0 ≤ N ≤ N1)

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(4) 恒功率區(qū)域的加減速時間:t2 … N1 → N[r/min](N1 < N ≤ N2)

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(5) 降低輸出區(qū)域的加減速時間:t3 … N2 → N[r/min](N2 < N ≤ N3)

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綜上,0→N3[r/min]的加減速時間T=t1+t2+t3  [s]



02

加減速時間的測定

使用NC Analyzer2 軟件進(jìn)行主軸電機(jī)實際加減速波形的采集,主要采集速度反饋和電流反饋波形,以測定加減速時間。

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※確認(rèn)實際加減速的時間寬度是否在理論計算時間±15%范圍內(nèi)。

 

影響加減速時間的因素有很多:

1.   主軸電機(jī)驅(qū)動單元輸入電壓較低時,加減速時間可能變長

2.   主軸單元摩擦扭矩大會導(dǎo)致加減速時間不一致

3.   主軸電機(jī)與主軸驅(qū)動單元使用了產(chǎn)品

4.   電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)定異常

注:請確認(rèn)以上項目以保證加減速時間在要求范圍內(nèi)。



03

加速時間過長的處理

加速過程中反饋速度遲遲未達(dá)到系統(tǒng)指令值(持續(xù)時間超過了#13117的時間設(shè)定值),系統(tǒng)會自動發(fā)出速度偏差過大報警AL23,此時可能意味著主軸負(fù)載慣量過大或者摩擦轉(zhuǎn)矩過大,在排除了異常原因后,可適當(dāng)增大S指令加減速時間常數(shù)(#3101)的設(shè)定值。主軸加速時間在10s 以內(nèi)時,請設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值300(300ms)。


注:主軸慣量的過大的情況包括夾持大重量刀具、工件等,此時加速時間變長,要確認(rèn)理論計算時是否包括刀具和工件的所有負(fù)載慣量。



04

減速時間過長的處理

從實際角度出發(fā)要求減速時間與加速時間大致相同,如果減速時間過長,超過加速時間則需要進(jìn)行相應(yīng)的處理:修正#13071和#13072,這兩個參數(shù)屬于組合參數(shù),需要配合使用。


※設(shè)定規(guī)則:適當(dāng)增加#13071和#13072設(shè)定值以縮短減速時間。(通常#13071設(shè)為100以下,#13072設(shè)為速以下)



提示:以上相關(guān)參數(shù)的具體含義以及正確設(shè)定方法請參閱《三菱電機(jī)數(shù)控系統(tǒng)報警/參數(shù)說明書》(IB-1501293)。



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