Projektowanie napędów posuwu obrabiarek szybkościowych w ujęciu mechatronicznym. Część I. Projektowanie modułu informatycznego

Artykuł jest pierwszą częścią opracowania dotyczącego projektowania napędów posuwu obrabiarek NC, izw. serwonapędów, w ujęciu mechatronicznym. W tej części przedstawiono modele obwodów prądowych, prędkościowych i położeniowych napędu posuwu pojedynczej osi NC, podkreślając zasady doboru regulatorów i ich nastaw. Zwrócono uwagę na te parametry, na które wpływ ma bezpośrednio użytkownik. Zaproponowano pewne uproszczenia modeli, które umożliwiają szybką ocenę właściwości dynamicznych napędu. W tej części artykułu przyjęto, że zespół roboczy napędzany (sanie, śruba toczna, sprzęgło, itd.) można przybliżyć Jedną masą sztywną zredukowaną na wal silnika. Jest to podejście klasyczne, które może być stosowane do mniejszych wymagań dynamicznych. W przypadku obróbki szybkościowej HSC takie podejście jest już niewystarczające. Dlatego w drugiej części przedstawiono bardziej złożone podejście z uwzględnieniem modeli mechanicznych.

---

The paper is the first part of a shidy about designing servodrives of NC machine tools as a Mechatronic system. In this part models of current, feed and positioning of one-axis servodrive is shown. Selection of structure and controler's parameters was the main goal of the analysis. It was taken into account such parameters which make possible to influence on the dynamic properties directly by the designer. Some propositions of simplification of models were presented. This simplification makes possible to evaluate dynamic properties of servodrives without simulation. The basic simplification concerns mechanical part of servodrive (saddle, clutch, ball screw), because we assumed that mechanical parts may be treated as a none- deformed masses, and reduced to the motor shaft. It is a classic approach, which is useful for many NC machine tools, where kinematic parameters are not to high. But for the HSC machine tools such approach is not sufficient. For that reason in the second part of the paper, a more complex approach will be shown.