[发明专利]一种数控机床及主轴电机的转速调整方法在审

专利信息
申请号: 201680027109.1 申请日: 2016-12-29
公开(公告)号: CN107690603A 公开(公告)日: 2018-02-13
发明(设计)人: 龚丽辉 申请(专利权)人: 深圳配天智能技术研究院有限公司
主分类号: G05B19/416 分类号: G05B19/416
代理公司: 深圳市威世博知识产权代理事务所(普通合伙)44280 代理人: 李庆波
地址: 518104 广东省深圳市宝安区沙*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 数控机床 主轴电机 转速 调整 方法
【说明书】:

技术领域

发明实施例涉及数控领域,特别是涉及一种数控机床及主轴电机的转速调整方法。

背景技术

在数控机床的加工过程中,由于工艺的要求,主轴电机需要根据用户设定的转速进行转动,进而始终保持一个恒定的转速进行加工。如果主轴电机的转速有偏差或者不稳定,都会影响加工零件的质量。

目前,通用的主轴电机的转速调整方法是:由数控系统根据用户设定的主轴转速向主轴驱动器提供输出电压。如果主轴电机的实际转速与用户设定的转速存在偏差,则通过调整主轴驱动器的参数来进行调整,而数控系统提供给主轴驱动器的输出电压则不再改变。

显然,上述方法需要花费很长的时间进行调试才能得到一组合适的主轴驱动器参数。同时,由于主轴电机的转速偏差并不是恒定的,也不是严格线性的。因此,在大部分情况下,通过调整主轴驱动器参数的方式只能使得主轴电机在某一个转速范围内的转速偏差满足要求,但无法保证在主轴电机的整个转速范围内满足要求。另外,由于每个主轴驱动器和主轴电机的性能不尽相同,即便同一批型号的机床也无法使用同一组参数,需要为每台机床单独调试,导致大量人力和物力的浪费。

发明内容

本发明实施例提供一种数控机床及主轴电机的转速调整方法,以解决现有技术的主轴电机的转速调整精度差以及调试复杂度高等问题。

为解决上述技术问题,本发明实施例采用的一个技术方案是:提供一种主轴电机的转速调整方法,该方法包括:检测主轴电机的实际转速值;计算所述实际转速值与用户预先设置的目标转速值之间的转速误差;判断所述转速误差是否在预设的误差允许范围内;若所述转速误差超出所述误差允许范围,则根据所述转速误差对转速控制值进行调整;利用调整后的所述转速控制值调整输出至所述主轴电机的主轴驱动器的驱动电压,以实现对所述主轴电机转速的调整。

其中,根据所述转速误差对转速控制值进行调整的步骤包括:通过以下公式调整所述转速控制值:

S_new=S_old+S_err×pid;

在上述公式中,S_old为调整前的所述转速控制值,S_new为调整后的所述转速控制值,所述S_err为所述转速误差,所述pid为调整比例系数。

其中,调整比例系数为大于0且小于1的小数。

其中,根据所述转速误差对转速控制值进行调整的步骤之前,进一步包括:根据用户指令设置所述调整比例系数。

其中,根据所述转速误差对转速控制值进行调整的步骤之后,进一步包括:判断根据所述转速误差调整后的所述转速控制值是否在预设的调整允许范围内;若超出所述调整允许范围,则将所述转速控制值进一步调整到所述调整允许范围内。

其中,所述调整允许范围由所述目标转速值分别与最大调整比例系数和最小调整比例系数的乘积所定义。

其中,若超出所述调整允许范围,则将所述转速控制值进一步调整到所述调整允许范围内的步骤包括:若所述转速控制值大于所述目标转速值与最大调整比例系数的乘积,则将所述转速控制值调整成所述目标转速值与最大调整比例系数的乘积;若所述转速控制值小于所述目标转速值与最小调整比例系数的乘积,则将所述转速控制值调整成所述目标转速值与最小调整比例系数的乘积。

其中,最大调整比例系数大于1,所述最小调整比例系数小于1。

其中,最大调整比例系数为115%,所述最小调整比例系数为85%。

其中,利用调整后的所述转速控制值调整输出至所述主轴电机的主轴驱动器的驱动电压的步骤包括:通过以下公式调整输出至所述主轴电机的主轴驱动器的驱动电压:

V=(S_new/S_max)×V_max;

在上述公式中,V为调整后的驱动电压,S_new为调整后的所述转速控制值,S_max为所述主轴电机的最大转速值,所述V_max为所述最大转速值所对应的最大驱动电压。

为解决上述技术问题,本发明实施例采用的一个技术方案是:提供一种数控机床,该数控机床包括主轴电机、速度检测装置、主轴驱动器以及数控系统,其中,所述速度检测装置用于检测所述主轴电机的实际转速值;所述数控系统用于计算所述实际转速值与用户预先设置的目标转速值之间的转速误差,并判断所述转速误差是否在预设的误差允许范围内,若超出所述误差允许范围,则所述数控系统进一步根据所述转速误差对转速控制值进行调整,并利用调整后的所述转速控制值调整输出至所述主轴驱动器的驱动电压,以实现对所述主轴电机转速的调整。

其中,数控系统通过以下公式调整所述转速控制值:

S_new=S_old+S_err×pid;

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