處理直線(xiàn)電機數控機床有哪些常見(jiàn)問(wèn)題
對要求的數控機床來(lái)說(shuō),采用直線(xiàn)電機的原因,因為直線(xiàn)運動(dòng),結構簡(jiǎn)單,運動(dòng)慣量小,剛度高,高速情況下實(shí)現精密定位,但是在使用過(guò)程中會(huì )遇到哪些問(wèn)題呢?
(1)發(fā)熱問(wèn)題
考慮到直線(xiàn)電機直接處于散熱條件較差的機床中,其一、二次繞組在電磁能量轉換過(guò)程中產(chǎn)生的熱量容易導致溫度T升高;除此之外,T的增大會(huì )導致電機繞組的電阻值R增大。因此,考慮到驅動(dòng)力的輸出不變,就會(huì )增大電流I,而電流I的增大又會(huì )增大T,建立正反饋過(guò)程的惡性循環(huán)。且,直線(xiàn)電機的繞組和鐵芯附在機床導軌上,會(huì )嚴重造成機床導軌的熱變形。
與旋轉電機驅動(dòng)方式相比,首先電機本身軸上的風(fēng)扇能更好的散熱,與此同時(shí)旋轉電機經(jīng)過(guò)絲杠驅動(dòng)后,到機器導軌的空間距離就很遠了,且不具有因此引起的熱變形問(wèn)題。故此機床進(jìn)給系統選用直線(xiàn)步進(jìn)電機驅動(dòng)后,克服散熱問(wèn)題十分重要一步。
(2)磁隔離保護
考慮到旋轉電機的磁場(chǎng)是封閉的,而直線(xiàn)電機的磁場(chǎng)是開(kāi)放的,并且靠近機床工作臺,其工件、切屑和刀具等磁性材料容易被磁場(chǎng)吸引,阻礙其正常工作。因此,盡管電磁型的使用優(yōu)于永磁體型,但它磁性保護尤為重要。并且也要考慮機器冷卻液、潤滑油等的保護。
(3)負載干擾問(wèn)題
直線(xiàn)電機驅動(dòng)控制僅能是全閉環(huán)控制。工作臺負載(工件重量、切削力等)的變化是系統穩定的外部干擾,要是調節不好,就會(huì )導致系統震蕩和不穩定。
因此,對于直線(xiàn)進(jìn)給傳動(dòng)系統,不僅需求直線(xiàn)電機具有較強的負載能力外,還具有速度、位置檢測負反饋,及高速信息傳輸、修正、響應能力。而且還應適當減小導軌之間的摩擦阻尼,如運用滾動(dòng)導軌或磁墊懸掛導軌。除此之外,當直線(xiàn)電機空間增大時(shí),要增加工作臺重量,會(huì )一定程度上降低負載干擾系數。
(4)垂直進(jìn)給量自身重量問(wèn)題
直線(xiàn)步進(jìn)電機選用垂直進(jìn)給機構時(shí),考慮到拖板自身重量的存在,需解決直線(xiàn)電機關(guān)閉電源時(shí)的自鎖問(wèn)題和重力加速度對直線(xiàn)電機的影響。因此,不僅添加相應的平衡重塊(或配合液壓支架),在停電時(shí)選用機械自鎖裝置外,還須對伺服驅動(dòng)控制模塊采取有效措施。