SyncPos控制器在齿轮精密加工中的应用-案例-控制网

SyncPos控制器在齿轮精密加工中的应用

企业：丹佛斯（天津）有限公司领域：自动化软件行业：石油天然气
点击数：910 发布时间：2009-06-16 01:50:14
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齿轮毛坯经过初加工后需要进行淬火处理以达到应有的硬度。但是经过淬火处理后的齿轮会产生相应的变形，从而影响齿轮的出厂精度。因而淬火后的精密磨削工艺便成为提高齿轮出厂质量的重要保障条件。

对淬火后的齿轮进行加工时，磨削砂轮和齿轮之间的配合十分重要，也是影响齿轮磨削质量的重要因素。二者之间传统的配合方式是采取机械联动结构实现的。也有使用变频器配合同步电机实现联动的。这些方式有其优势，也有其不足之处。前者的问题主要是机械系统自身精度问题。特别是长时间使用后的磨损产生的误差是较为突出的问题。后者则体现在同步电机运行时定转子间相位容易受到负载变化的影响问题。不论是前者的磨损问题，还是后者的相位稳定问题都将最终影响到产品的加工质量。

为瞭解决上述问题，我们为某机械设备工厂的齿轮精密加工磨床进行了改善设计。改善设计的主要措施则是使用Danfoss的VLT 5000变频器及其可规划同步控制器对被磨削齿轮和磨削砂轮进行同步控制。由于该类设备的运行基本属于无间隙加工过程。因此，无论是系统的同步性能，还是PID的调节运行都具有十分特别的要求。其同步跟踪稳定性和PID的调节过程都必须严格限定在磨削工艺允许的误差范围内，任何累计误差，甚至瞬间的超调都将引起加工的失败。

在加工过程中，磨削砂轮每转过一圈，被磨削齿轮将转过一个齿。通常在理想情况下，加工过程中，被磨削齿轮旋转数周后，砂轮与齿轮将不应再有接触而处于密贴状态。此时的Δ 0。为了保持这种状态，在连续加工过程中，就要求磨削砂轮和被磨削齿轮之间保持严格的同步关系。VLT 5000的SyncPos卡正是这种保障条件的关键部件。

SyncPos通过检测砂轮和齿轮的转速（相位）并进行比较，然后进行相应的调整，以补偿由于种种原因引起的二者之间的相位波动，从而保证它们之间相位的相对稳定。

使用SyncPos的主要优点是在整个运行过程中，无论系统静止，加减速及高低速工况，都完全保障砂轮和齿轮的相位同步状态，从而为加工过程中的各种操作提供了极大的方便，大大提高单机效率。

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