直驅式數控回轉工作臺低速運動特性試驗研究

黎 帆，龍 宇，傅 莉，廖 敏

（1.成都工業學院，四川成都 611730；2.西華大學，四川成都 610039）

1 概述

現代高速臥式加工中心其高速性主要體現在直驅技術的應用，加工中心常采用直驅電主軸，直接驅動回轉工作臺及直線電機直接驅動進給軸。采用這些技術后，省去了齒輪、蝸桿蝸輪副、絲桿等傳統傳動件，實現了所謂的零傳動技術[1]，大大的提高了相應系統的速度和精度，它代表了數控機床的先進發展方向。某企業開發了高速臥式加工中心，該機床回轉工作臺采用了力矩電機直接驅動，電機和驅動器由日本FANUC公司提供，型號分別為aiF8/3000 和FANUC SVMI-180i。機械系統由企業自行開發，整機完成后必須進行全面檢測，考慮到回轉工作臺的低速性能是轉臺整體性能好壞的重要標準之一。低速平穩性的好壞，直接關系到轉臺控制系統。如果低速平穩性不好，即角速度發生周期性的突跳，安裝在轉臺上的測控元件很容易受到這種速度的脈動，對控制系統產生錯誤信號，引起控制系統額外的極限環現象，產生嚴重的誤差?？刂葡到y的低速平穩性主要取決于系統在小信號下工作的非線性因素，如間隙、摩擦、不靈敏區等，對電機驅動而言，主要是保證電機低速力矩波動要小。基于此，進行了轉臺低速運動的實驗研究工作。

2 低速運動特性研究

在理想的狀態下，力矩電機驅動的轉臺應按照伺服系統發出的信號運轉，呈現一種線性關系，但是實際中，轉臺在低速運轉時，由于如前所述的非線性因素，它會直接影響轉臺系統在低速運行時的平穩性，使轉臺的低速性能呈現一種非線性現象。……