变频器在精细深孔机械加工中的应用.docx

变频器在精细深孔机械加工中的应用的KVFC系列通用变频器，其中11kW的主轴电机选用KVFC-411011kW/400V，1.5kW的振动电机选用KVFC-4171.7kW/400V。7、变频器功能的设置变频器设计了充分的频率设定功能和频率控制接口。变频器的频率输出能够用数字键盘设定，如基本频率、启动频率、最大最小频率、跳跃频率及宽度、多段运行频率值以及加减速斜率等，利用键盘的上升下降键、起停健能够实时改变电机的速度。另一种办法是利用输入接口端子来控制电机的运转，如正转指令、反转指令、复位输入、加减速时间的转换、多段运行频率的选择、自由运行等控制端子。这时的运行频率值能够用电压输入05V或010V来设定，可以以用420mA的电流信号来设定。由于我们采用单片机作为控制器，其工作电压为5V。因而，使用单片机输出05V连续变化的模拟信号，通过变频器VRC端子控制变频器实现主轴电机和振动电机的变频无级调速。变频器的主要功能参数设置如表1所示。变频器参数的设定也是系统稳定运行的关键。若系统运行时电机转速太低，转矩过小，由于负载的作用，会使电机转差损耗大，发热厉害，严重时会导致电机烧毁，因而必须给电机设定下限频率或者设置自动转矩提升功能。加、减速时间整定也是参数整定的关键项，假如加、减速时间设定不合理，变频器会出现过电流或过电压而自动停机。因而，加速时必须限制频率的上升率以防止过电流，减速时必须限制频率的下降率以防止过电压。8、控制系统的软件设计软件功能是以系统的性能要求和硬件的设计为基础来设计的。针对振动切削深孔加工系统的功能要求，软件系统需要完成下面几个方面的任务：有主控程序、主轴电机测速模块、振动电机测速模块、振动电机控制模块、伺服电机控制模块、显示子模块、设定参数读取和PI控制算法以及故障保护模块等任务。振动电机控制模块负责实时输出PWM电机控制信号，根据给定的比率控制振动电机转速，使其保持f/n越k。主程序流程图如图3所示。9、结语本文结合振动钻孔技术和沟通变频调速技术，对普通机床进行改造，利用单片机为数控机床的控制器，设计完成了振动切削深孔加工控制系统。在生产实践中得到了应用，证实这种复合加工技术能有效地解决深孔加工中的断屑、排屑这一主要问题，因此可简化刀具构造，降低对切削液系统的要求，可相对缩小排屑空间而提高钻杆强度和深孔钻削系统的刚性，保证加工的稳定性和质量。尤其对难加工材料的深孔钻削，效果更为明显，是在难加工材料上进行深孔加工的最有效工艺措施。0