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步进电机系统出现问题是多方面的。我们在球轴承内圈沟磨床做过分析研究,先后试过国内几个品牌的步进电机,发现两个系统的不同步现象很严重。不同步误差测试从PLC、位控模块、步进电机驱动器和步进电机开始。
滚珠丝杠导程4mm,谐波减速器减速比为1:80,步矩角为0.9°
算,工作台累计重复定位误差在20次已经达到0.003。表1的数据说明不仅仅是步进电机的误差,机械系统的误差更加明显
我们分析了这台机床的进给机构和补偿机构,发现机械问题也比较严重。第一,滚珠丝杠公称直径偏小(Φ20),精度等级3级偏低,而且手感爬行现象较为严重;第二,进给快跳油缸和滚珠丝杠设计过定位,装配位置偏差无法消除;第三,谐波减速器和滚珠丝杠只有螺钉锁紧没有键连接或销链接;第四,没有采用滚珠丝杠轴承等等。
接着我们又分析了该机床的电气系统,发现变频器、变压器和步进电机控制器摆放偏近,从PLC输出的数据线电缆没有屏蔽,配盘的强电和弱电电缆混装等等问题。这些问题都是影响步进电机系统不稳定的因素。,脉冲当量为0.125 μm。
由于目前我国步进电机系统的抗干扰能力较差,这些电气设计布局的不合理直接会产生偶然性进给系统和补偿系统误差,加上机械系统的系统性误差,机床就会处于不稳定的工作状态。
并不是说,只要把机床的液压进给补偿系统改成步进电机进给补偿系统,机床的整个综合性能就一定会显著提高。