基于永磁交流伺服電機(jī)的拉床多軸同步控制系統(tǒng)研究.pdf

1、拉床主要分為液壓驅(qū)動拉床和電機(jī)驅(qū)動拉床，隨著工業(yè)水平的發(fā)展，生產(chǎn)加工的要求越來越高，液壓驅(qū)動拉床日益不能滿足零件加工要求。因此，國外學(xué)者對拉床進(jìn)行了深入的研究，引入高性能的交流伺服技術(shù)，研制出交流伺服驅(qū)動拉床，使得拉床加工水平得到很大改善。國外主要以日本株式會社公司和德國克林克公司最為成功，研制出負(fù)載力高達(dá)160噸的高性能伺服驅(qū)動拉床，采用實時性較好的數(shù)控系統(tǒng)和多電機(jī)驅(qū)動方式，其自動化程度高，可拉削負(fù)載力大，通用性和實時性好。國內(nèi)拉床基

2、本以液壓拉床為主，交流伺服驅(qū)動拉床僅有少數(shù)幾家公司開始研制，而且其可拉削負(fù)載力均小于20噸，性能差，技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后與國外。國外對拉床技術(shù)封鎖又相對嚴(yán)重，進(jìn)口國外機(jī)床設(shè)備成本又極其昂貴，因此急需自主研制大負(fù)載力高性能伺服驅(qū)動拉床，力爭打破國外技術(shù)壟斷。
　　本文對拉床的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，并以永磁交流同步電機(jī)為執(zhí)行元件，立式內(nèi)拉床為實驗對象，采用PLC為控制核心，結(jié)合高性能交流伺服技術(shù)研究實現(xiàn)了基于永磁交流伺服電機(jī)的拉床多軸同步

3、控制系統(tǒng)。首先對液壓拉床和交流伺服驅(qū)動拉床優(yōu)缺點進(jìn)行了對比分析，確立交流伺服驅(qū)動拉床的研究意義，并對本文拉床控制系統(tǒng)采用的交流伺服技術(shù)進(jìn)行研究，詳細(xì)介紹了永磁交流同步電機(jī)控制原理和矢量控制技術(shù)。然后，對立式內(nèi)拉床工作原理進(jìn)行分析，基于立式內(nèi)拉床結(jié)構(gòu)給出了詳細(xì)的控制系統(tǒng)設(shè)計方案，整個控制系統(tǒng)方案包含硬件設(shè)計方案和軟件設(shè)計方案:硬件設(shè)計主要包括主溜板驅(qū)動模式設(shè)計，輔溜板驅(qū)動模式設(shè)計和上位機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計;軟件設(shè)計主要包括系統(tǒng)控制程序設(shè)計，調(diào)試

4、界面設(shè)計和工序界面設(shè)計。最后，基于立式內(nèi)拉床機(jī)構(gòu)對控制系統(tǒng)方案進(jìn)行了實驗測試，分別對同步性能，控制系統(tǒng)穩(wěn)定性能和整機(jī)的性能指標(biāo)進(jìn)行了試驗測試，試驗結(jié)果表明本文設(shè)計的拉床控制系統(tǒng)擁有良好的穩(wěn)定性和同步性能，而且整機(jī)性能結(jié)果均達(dá)到設(shè)計之初的預(yù)期目標(biāo)。
　　文章最后對整個拉床系統(tǒng)設(shè)計方案進(jìn)行了分析，結(jié)合調(diào)試過程中的問題，對本拉床控制系統(tǒng)方案提出了優(yōu)化改進(jìn)方案。本文提出的基于永磁交流伺服電機(jī)多軸同步控制型拉床控制系統(tǒng)方案，是國內(nèi)將多電機(jī)驅(qū)