阅读说明：本技术 一种智慧主轴加减速的方法 (Method for accelerating and decelerating intelligent spindle ) 是由 阚建辉 李宝玉 倪迎晖 陈朋 王孟沅 周俊伟 陈波 冯常州 邱子轩 陆鑫 王彬彬 于 2021-07-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种智慧主轴加减速的方法。该方法包括以下步骤：1)将系统和驱动使用通讯线连接；2)系统发出调试指令,命令驱动器进入等待调试阶段；3)驱动器重新生成惯量大小资料,生成系统主轴参数；4)控制器将生成的主轴参数写入系统中,进入二次校验动作,针对主轴进行共振抑制,并得到新的共振写入驱动器中；5)将主轴在不同模式下重新进行校验动作；6)系统结束加减速调试动作,驱动器结束调试动作。本发明中的一种智慧主轴加减速的方法能够节省人工调试时间,使抓取数据更精确,自动写入加减速参数和转速命令,实现智能优化主轴调试,自动拮取负载惯量大小,重新抑制共振点,有效解决主轴共振问题以及主轴高转速下超调问题。(The invention discloses a method for accelerating and decelerating an intelligent spindle. The method comprises the following steps: 1) connecting the system and the driver by using a communication line; 2) the system sends out a debugging instruction to command the driver to enter a debugging waiting stage; 3) the driver regenerates the inertia data to generate the system spindle parameters; 4) the controller writes the generated spindle parameters into a system, enters a secondary verification action, performs resonance suppression on the spindle, and obtains new resonance to be written into a driver; 5) carrying out the verification action again on the main shaft in different modes; 6) the system finishes the acceleration and deceleration debugging action, and the driver finishes the debugging action. According to the intelligent spindle acceleration and deceleration method, manual debugging time can be saved, captured data are more accurate, acceleration and deceleration parameters and rotating speed commands are automatically written in, intelligent optimization of spindle debugging is achieved, the size of load inertia is automatically acquired, resonance points are restrained again, and the spindle resonance problem and the spindle overshoot problem under high rotating speed are effectively solved.)

一种智慧主轴加减速的方法

技术领域

本发明涉及机床加工领域，特别涉及一种智慧主轴加减速的方法。

背景技术

为了实现效益的最大化，机床经常需要生产不同的批量产品，因而需要频繁的更换治具、卡盘或者工件，从而可能导致主轴出现负载不稳定、共振点偏移等情况而发生或多或少的变化，造成主轴在加减速阶段无法满足现有需求。比如，加工时主轴由零速加到预设转速时间会变长、系统需要消耗更多的效能以及驱动器配合打出更长时间电流，也容易造成超调现象，严重时甚至会损坏工件，从而造成不必要的财产损失。

而为了降低上述情况的影响，则需要及时对机床进行更换工件或者治具，而在更换工件或者治具后往往还需要手动主轴调试(包括但不限于惯量，增益，时间常数等)来达到加工的效果。其中，手动调节需要对调试人员要求较高，不具有普遍性，需要不断的调整参数达到最优效果。不同工件还需要不同的参数对应，此过程费时费力，影响加工效率。

而在机床加工时往往需要针对外部机构的变化对主轴实时进行调整，包括通过自动侦测到主轴负载、调整主轴惯量比、通过驱动器反馈的命令智能修改主轴加减速时间、配合共振点抑制以及解决主轴端调整机构后造成的主轴加减速异常问题，该方法称为智慧主轴加减速方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种智慧主轴加减速的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种智慧主轴加减速的方法，包括以下步骤：

1)设置主轴驱动伺服站号，将系统和驱动使用通讯线连接；

2)系统发出调试指令，准备目标主轴对应的旗标，命令驱动器进入等待调试阶段；

3)驱动器对主轴进行惯量大小抓取，并重新生成惯量大小资料，而系统读取驱动器参数进行换算，生成系统主轴参数；

4)控制器将生成的主轴参数写入系统中，进入二次校验动作，针对主轴进行共振抑制，并得到新的共振写入驱动器中；

5)将主轴在不同模式下重新进行校验动作，并且观察主轴动作是否正常；

6)控制器发出终止指令，系统结束加减速调试动作，驱动器结束调试动作。

本发明中的一种智慧主轴加减速的方法能够节省人工调试时间，使抓取数据更精确，自动写入加减速参数和转速命令，实现智能优化主轴调试，自动拮取负载惯量大小，重新抑制共振点，有效解决主轴共振问题以及主轴高转速下超调问题。

在一些实施方式中，在步骤1)中，通讯线连接在系统背面M3口和驱动通讯口上。由此，设置了系统和驱动连接时，通讯线连接在系统上的额具体位置。

在一些实施方式中，在步骤2)中，主轴根据所带的负载大进入调试模式，并且主轴切到未使能。由此，描述了主轴会进行入调试模式的条件以及情况。

在一些实施方式中，在步骤2)中，调试指令包括惯量调试，共振抑制和拮取驱动资讯。由此，描述了调试指令的一些具体项目，此外还可以根据情况添加其他合适的项目。

在一些实施方式中，在步骤3)中，系统读取的驱动器参数为驱动器弱磁控制速度和最大加速度。由此，描述了系统读取的具体驱动器参数。

在一些实施方式中，在步骤3)中，生成的系统主轴参数为主轴的加减速时间和额定转速。由此，描述了系统在读取驱动器参数后换算所生成的具体主轴参数。

在一些实施方式中，在步骤4)中，控制器根据系统主轴重新发出指定，可指定主轴转速恒定。由此，描述了控制器在进行二次校验动作时对主轴重新发出指定的效果。

在一些实施方式中，在步骤4)中，控制器开启共振抑制后，重新抓取共振点，生成新的抑制频率。由此，描述了控制器开启共振抑制后的效果和动作。

在一些实施方式中，在步骤5)中，主轴的不同模式包括攻牙模式、同期模式、定位模式和位置模式。由此，描述了在使主轴重新进行校验动作时所处的具体模式种类。

在一些实施方式中，在步骤5)中，如果观察到主轴动作不正常，则对其进行调整。由此，通过适时进行调整使主轴正常运作，以使其能够正常结束运作。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细的说明。

该智慧主轴加减速的方法，用于在机床加工时往往需要针对外部机构的变化对主轴实时进行调整，其主要包括多个操作步骤，分别如下所述。

第一步，在运行前对设备进行预先设置和连接，主要包括设置主轴驱动伺服站号，以及将系统和驱动使用通讯线连接。

其中，通讯线主要连接在系统背面M3口和驱动通讯口上。

第二步，系统发出调试指令，并且准备目标主轴对应的旗标，则可以命令驱动器进入等待调试阶段。

其中，主轴主要是根据所带的负载大进入调试模式，使系统发出调试指令，并且主轴会切到未使能。

此外，系统所发出的调试指令包括但不限于惯量调试，共振抑制和拮取驱动资讯等。

第三步，驱动器将对主轴进行惯量大小抓取，并根据相应的算法重新生成惯量大小资料，而系统之读取驱动器的某些参数进行换算，并据此生成一些系统主轴参数。

其中，系统读取的驱动器参数主要为驱动器弱磁控制速度和最大加速度等，而其所生成的系统主轴参数则主要为主轴的加减速时间和额定转速等。

第四步，控制器将生成的主轴参数写入系统中，并进入二次校验动作，同时控制器还会针对主轴进行共振抑制，得到新的共振资料，并将其写入驱动器中。其中，控制器在开启共振抑制后得到新的共振资料的主要方法为重新抓取共振点，并据此生成新的抑制频率。

第五步，将主轴在不同模式下重新进行校验动作，并且观察主轴动作是否正常。其中，主轴的不同模式包括但不限于攻牙模式、同期模式、定位模式和位置模式等。

此外，如果观察到主轴动作不正常，则可以根据情况以合适的手段对其进行适时调整。

最后，在调整完成后，控制器发出终止指令，系统结束加减速调试动作，驱动器也结束调试动作。

本发明中的一种智慧主轴加减速的方法能够节省人工调试时间，使抓取数据更精确，自动写入加减速参数和转速命令，实现智能优化主轴调试，自动拮取负载惯量大小，重新抑制共振点，有效解决主轴共振问题以及主轴高转速下超调问题。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。