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| 機(jī)床夾具中開關(guān)閥的使用 | | 發(fā)布者：admin 日期：2012/11/22 點(diǎn)擊：523 | | | 夾緊的響應(yīng)及速度控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程本系統(tǒng)利用高速開關(guān)閥的脈寬調(diào)制PWM方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)控制，其響應(yīng)過程如所示。沈陽第一機(jī)床廠在一個(gè)控制周期tf內(nèi)，tdn是閥打開時(shí)的滯后時(shí)間，ton是開啟時(shí)間，ton-tdn則為閥芯從開始運(yùn)動(dòng)到全部打開的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即啟動(dòng)信號(hào)響應(yīng)時(shí)間。tdf為關(guān)閉滯后時(shí)間，tof為關(guān)閉時(shí)間，tof-tdf則為閥芯從開始關(guān)閉到全閉時(shí)的時(shí)間，即結(jié)束信號(hào)響應(yīng)時(shí)間。滯后時(shí)間是決定響應(yīng)速度的關(guān)鍵因素，滯后時(shí)間ton和tof越小，則系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性越好。滯后時(shí)間主要是由于閥芯的慣性和摩擦等因素產(chǎn)生的。另外，由于閥控制線圈是一個(gè)感性負(fù)載，其電流增加有一個(gè)過程，只有當(dāng)電流值達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，作用在閥芯上的力才能推動(dòng)閥芯產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，閥芯從開始運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)結(jié)束也需要一定的時(shí)間，因而滯后現(xiàn)象無法避免。滯后現(xiàn)象導(dǎo)致閥工作時(shí)，產(chǎn)生零位死區(qū)和飽和現(xiàn)象。
高速開關(guān)電磁閥的頻率一般在200Hz（周期為0005s）。在此通過PLC的高速脈沖輸出端口，向高速開關(guān)電磁閥輸入周期為0005s而占空比不同的PWM信號(hào)，沈陽第一機(jī)床廠在脈沖寬度調(diào)制信號(hào)作用時(shí)，高速開關(guān)閥處于PWM工作方式，其輸出流量基本與占空比呈比例線性關(guān)系。夾緊力控制夾緊控制過程在夾具的工作過程中，當(dāng)夾緊元件與工件接觸后，需要將控制方式，由速度控制改為壓力控制方式。
當(dāng)接觸工件后，液壓系統(tǒng)壓力逐漸上升，直到達(dá)到設(shè)定值。如所示為自適應(yīng)數(shù)控夾具的控制過程：在開始啟動(dòng)的一段時(shí)間ts內(nèi)，夾緊機(jī)構(gòu)沒有與工件接觸，夾緊元件以速度控制方式快速接近工件，當(dāng)快要接觸工件時(shí)，轉(zhuǎn)為力控制方式。為了防止突然加壓造成工件受到撞擊，慢速接近工件進(jìn)行夾緊，達(dá)到設(shè)定的值。
使控制口與進(jìn)油口和回油口相通的時(shí)間長短不同，從而達(dá)到控制壓力高低的目的�？刂茐毫εc點(diǎn)空比的關(guān)系如所示為控制壓力與占空比之間的關(guān)系曲線。由圖可以看出，在占空比為20%80%時(shí)，其控制壓力基本與占空比成線性關(guān)系，在占空比小于20%時(shí)，沈陽第一機(jī)床廠由于閥芯的響應(yīng)滯后于PWM信號(hào)，產(chǎn)生線性死區(qū)。在占空比大于80%時(shí)，進(jìn)入飽和區(qū)，也會(huì)產(chǎn)生非線性現(xiàn)象。
結(jié)論采用變夾緊力夾具，可以有效地減少工件的夾緊變形，保證零件的加工精度，對(duì)剛度較差工件的加工具有實(shí)際意義。本文采用一種新型的電液轉(zhuǎn)換元件高速開關(guān)閥作為夾緊力控制的元件，代替伺服閥和比例閥，降低了成本，并且能直接用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，特別適用于工作條件和環(huán)境較差的場合，控制方式更加方便靈活。工作中應(yīng)避開零位死區(qū)和飽和區(qū)，或者對(duì)PWM控制方式做一些改進(jìn)，沈陽第一機(jī)床廠就能滿足對(duì)壓力和速度的控制要求，因此是一種非常實(shí)用的控制方案。 | | | | [返回] [打印] |
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