本文介紹并分析了超高速數(shù)控鋸床的動(dòng)態(tài)跟蹤。

　　冶金行業(yè)的鋼管切割通常采用飛鋸來(lái)完成：一般鋼管的運(yùn)行速度為60m/min，為了滿足日益快速發(fā)展的需求，超高速飛鋸應(yīng)運(yùn)而生。本文闡述的是超高速飛鋸用數(shù)控系統(tǒng)來(lái)完成動(dòng)態(tài)跟蹤以及在符合生產(chǎn)需求的參數(shù)下如何選定伺服單元及電動(dòng)機(jī)。筆者希望通過(guò)下面的例子能對(duì)涉及這一領(lǐng)域的同行有所借鑒。 首先我們應(yīng)了解生產(chǎn)需求的參數(shù)，如已知鋼管的運(yùn)行速度為180m/min，而飛鋸的切割時(shí)間我們定為2s一個(gè)往返。見(jiàn)圖1。

圖1

圖2

　　上圖0.2s為加速時(shí)間，加速到速度v為3m/s后開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.6s的勻速運(yùn)動(dòng)后開(kāi)始減速。依據(jù)上圖我們可得出加速度：

　　所以控制系統(tǒng)及伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足以上加速度需求。另外在速度為3m/s時(shí)，用滾珠絲杠是達(dá)不到要求的，所以我們選用德國(guó)的WH80直線運(yùn)動(dòng)單元來(lái)完成。下面為伺服電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的選法：

　　總轉(zhuǎn)矩為

　　考慮到連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，最后的轉(zhuǎn)矩M=56.4/(70%)=80.6N·m。而直線運(yùn)動(dòng)單元是由伺服電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)的。經(jīng)查直線運(yùn)動(dòng)單元的移動(dòng)距離為 200mm/r, 如若想達(dá)到3m/s，伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)達(dá)到900m/min ，那么通過(guò)1:3的減速，則電動(dòng)機(jī)最后的轉(zhuǎn)矩為26.9N·m，而電動(dòng)機(jī)所需的速度為2700r/min。通過(guò)以上計(jì)算，我們就能選定比較經(jīng)濟(jì)、并能滿足要求的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、功率等。

　　而實(shí)際中，控制系統(tǒng)我們選定NUM1020T，圖2為該機(jī)床連接示意圖。

　　此外，只要設(shè)置好包括同步功能在內(nèi)的相關(guān)參數(shù)，并編制好PLC及工件加工程序，即能方便地實(shí)現(xiàn)上述功能。