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伺服电机在激光切割机中的作用

  2020-09-17         Chris         8071

在激光切割中,无论是板切割还是管切割,如果要按照所建立的图形对设备进行加工,关键在于加工所涉及的各个轴的动态响应性和协调性
   在激光切割中,无论是板切割还是管切割,如果要按照所建立的图形对设备进行加工,关键在于加工涉及的各个轴的动态响应性以及它们之间的协调。如果在加工过程中各轴的整体响应太慢,或者在某些位置一个轴的偏差较小而另一个轴的偏差较大,则会产生加工轮廓变形的问题。造成这种差异的原因有很多,如机械、外力、伺服响应性、控制系统等,或者是多种因素的叠加。解决的方法是使各轴具有较好的动力响应,以及各轴之间的协调,这样才能严格按照程序进行处理。


其他因素:

机械因素

   机械方面的问题比较普遍,主要体现在设计、传动方式、安装、材料、机械磨损等方面。


机械共振

   机械共振对伺服电机的最大影响是它不能继续提高伺服电机的响应性,使整个设备能在一个较低的响应状态下运行。这种问题在同步带传动机械中很常见,在长距离滚珠丝杠中也时有发生。主要原因是同步带刚性低、谐振频率低、长距离螺杆惯性大、变形大,特别是在电机容量小的情况下选择更容易启动振动。同时,装配工艺和材料的质量也会对机械共振产生影响。

 

机械震动

   机械抖动也是机械固有频率问题,通常发生在单端固定悬臂结构中,特别是在加减速阶段。低频抖动在工件上会呈现较大的波浪形,高频抖动在工件上会呈现锯齿形。

 

机械内应力、外力等因素

   由于机械材料和安装方式的不同,各传动轴对设备的机械内应力和静摩擦力可能不一致。如果之一的内部压力或静态摩擦力所涉及的两个轴的轨迹插补控制设备大,扭矩伺服将消耗在某种程度上,导致这个轴的加速度慢下来,从而导致加工轮廓的变形。通常我们可以通过伺服驱动器的反馈波形曲线来观察驱动轴的内应力。

 

   作用在轴上的外力也是类似的。一般的剪板机,轴与工件之间是非接触的,可能会受到有限的外力。然而,在一些管材切割机床中,进给轴在切割时参与插补,而另一个轴一般是不接触的。在夹紧装置的作用下,对管送料轴施加反作用力。这样,插补控制所涉及的两轴不一致,势必会影响切割效果。

 

数控系统因素

   在某些情况下,伺服调试效果不明显,此时可能涉及到控制系统的调整。激光切割机加工通常是相对恒定的线速度,在直线和曲线上都是相同的速度。这一点在直线运动中不存在问题,但在曲线中,特别是在小圆弧的加工中,可能会由于加速度过大而造成轮廓变形。

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