中達電通股份有限公司AMD產品處 王浩

 

摘  要：本文主要介紹台達VE變頻器在數控加工中心上的使用情況。

關鍵詞：數控加工中心 定位 VE變頻器台達 脈衝給定

 

    數shu控kong機ji床chuang是shi現xian代dai製zhi造zao業ye的de關guan鍵jian裝zhuang備bei
，一yi個ge國guo家jia數shu控kong機ji床chuang的de產chan量liang和he技ji術shu水shui平ping在zai某mou種zhong程cheng度du上shang就jiu代dai表biao這zhe個ge國guo家jia的de製zhi造zao業ye水shui平ping和he競jing爭zheng力li。我wo國guo數shu控kong機ji床chuang的de技ji術shu水shui平ping、性能和質量與國外產品比較還有很大差距。高性能加工中心和功能部件大多數依靠進口。加工中心是數控技術的集中體現，市場活躍、需求旺盛，成為當前和未來數控機床市場爭奪的前沿。

    加jia工gong中zhong心xin是shi備bei有you刀dao庫ku並bing能neng自zi動dong更geng換huan刀dao具ju
，對dui工gong件jian進jin行xing多duo工gong序xu加jia工gong的de數shu字zi控kong製zhi機ji床chuang。工gong件jian經jing一yi次ci裝zhuang夾jia後hou
，數shu字zi控kong製zhi係xi統tong能neng控kong製zhi機ji床chuang按an不bu同tong工gong序xu，自zi動dong選xuan擇ze和he更geng換huan刀dao具ju，自zi動dong改gai變bian機ji床chuang主zhu軸zhou轉zhuan速su、進jin給gei量liang和he刀dao具ju相xiang對dui工gong件jian的de運yun動dong軌gui跡ji及ji其qi他ta輔fu助zhu機ji能neng，依yi次ci完wan成cheng工gong件jian幾ji個ge麵mian上shang多duo工gong序xu的de加jia工gong。加jia工gong中zhong心xin由you於yu工gong序xu的de集ji中zhong和he自zi動dong換huan刀dao，減jian少shao了le工gong件jian的de裝zhuang夾jia、測量和機床調整等時間
，使機床的切削時間達到機床開動時間的8O％左右(普通機床僅為15～20％)；同時也減少了工序之間的工件周轉、搬運和存放時間，縮短了生產周期，具有明顯的經濟效益。加工中心適用於零件形狀比較複雜、精度要求較高、產品更換頻繁的中小批量生產。 第一台加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研製成功的。它在數控臥式鏜銑床的基礎上增加了自動換刀裝置，從而實現了工件一次裝夾後即可進行銑削、鑽削、鏜削
、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。二十世紀70年nian代dai以yi來lai，加jia工gong中zhong心xin得de到dao迅xun速su發fa展zhan，出chu現xian了le可ke換huan主zhu軸zhou箱xiang加jia工gong中zhong心xin
，它ta備bei有you多duo個ge可ke以yi自zi動dong更geng換huan的de裝zhuang有you刀dao具ju的de多duo軸zhou主zhu軸zhou箱xiang，能neng對dui工gong件jian同tong時shi進jin行xing多duo孔kong加jia工gong。這zhe種zhong多duo工gong序xu集ji中zhong加jia工gong的de形xing式shi也ye擴kuo展zhan到dao了le其qi他ta類lei型xing數shu控kong機ji床chuang，例li如ru車che削xue中zhong心xin，它ta是shi在zai數shu控kong車che床chuang上shang配pei置zhi多duo個ge自zi動dong換huan刀dao裝zhuang置zhi
，能neng控kong製zhi三san個ge以yi上shang的de坐zuo標biao
，除chu車che削xue外wai，主zhu軸zhou可ke以yi停ting轉zhuan或huo分fen度du，而er由you刀dao具ju旋xuan轉zhuan進jin行xing銑xi削xue
、鑽削、jiaokonghegongsidenggongxu，shiyujiagongfuzadexuanzhuantilingjian。jiagongzhongxinanzhuzhoudebuzhifangshifenweilishihewoshilianglei。woshijiagongzhongxinyibanjuyoufenduzhuantaihuoshukongzhuantai，kejiagonggongjiandegegecemian
；也可作多個坐標的聯合運動，以便加工複雜的空間曲麵。立式加工中心一般不帶轉台，僅作頂麵加工。此外
，還有帶立、wolianggezhuzhoudefuheshijiagongzhongxin，hezhuzhounengtiaozhengchengwozhouhuolizhoudeliwoketiaoshijiagongzhongxin

，tamennengduigongjianjinxingwugemiandejiagong。jiagongzhongxindezidonghuandaozhuangzhiyoucunfangdaojudedaokuhehuandaojigouzucheng。daokuzhongleihenduo，changjiandeyoupanshihelianshilianglei。lianshidaokucunfangdaojuderongliangjiaoda。huandaojigouzaijichuangzhuzhouyudaokuzhijianjiaohuandaoju
，changjiandeweijixieshou；也(ye)有(you)不(bu)帶(dai)機(ji)械(xie)手(shou)而(er)由(you)主(zhu)軸(zhou)直(zhi)接(jie)與(yu)刀(dao)庫(ku)交(jiao)換(huan)刀(dao)具(ju)的(de)，稱(cheng)無(wu)臂(bi)式(shi)換(huan)刀(dao)裝(zhuang)置(zhi)。為(wei)了(le)進(jin)一(yi)步(bu)縮(suo)短(duan)非(fei)切(qie)削(xue)時(shi)間(jian)
，有(you)的(de)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)配(pei)有(you)兩(liang)個(ge)自(zi)動(dong)交(jiao)換(huan)工(gong)件(jian)的(de)托(tuo)板(ban)。一(yi)個(ge)裝(zhuang)著(zhe)工(gong)件(jian)在(zai)工(gong)作(zuo)台(tai)上(shang)加(jia)工(gong)
，另(ling)一(yi)個(ge)則(ze)在(zai)工(gong)作(zuo)台(tai)外(wai)裝(zhuang)卸(xie)工(gong)件(jian)。機(ji)床(chuang)完(wan)成(cheng)加(jia)工(gong)循(xun)環(huan)後(hou)自(zi)動(dong)交(jiao)換(huan)托(tuo)板(ban)，使(shi)裝(zhuang)卸(xie)工(gong)件(jian)與(yu)切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)的(de)時(shi)間(jian)相(xiang)重(zhong)合(he)。

 

    主軸驅動係統是數控機床的大功率執行機構，其功能是接受數控係統(CNC)的S碼速度指令及M碼輔助功能指令，驅動主軸進行切削加工。主軸的驅動可以使用交流變頻或交流伺服2種控製方式，一般的交流變頻主軸能夠無級變速但不能準停，需要另外裝設主軸位置傳感器，配合CNC係統PMC (指數控係統內置PLC)的邏輯程序來完成準停速度控製和定位停止；交流伺服主軸本身即具有準停功能，其自身的軸控PLC信號可直接連接至CNC係統的PMC，配合簡捷的PMC邏(luo)輯(ji)程(cheng)序(xu)即(ji)可(ke)完(wan)成(cheng)準(zhun)停(ting)定(ding)位(wei)控(kong)製(zhi)，且(qie)後(hou)者(zhe)的(de)控(kong)製(zhi)精(jing)度(du)遠(yuan)遠(yuan)高(gao)於(yu)前(qian)者(zhe)，所(suo)以(yi)目(mu)前(qian)大(da)多(duo)數(shu)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)的(de)主(zhu)軸(zhou)驅(qu)動(dong)係(xi)統(tong)采(cai)取(qu)交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)主(zhu)軸(zhou)。參(can)考(kao)交(jiao)流(liu)伺(si)服(fu)主(zhu)軸(zhou)的(de)功(gong)能(neng)，台(tai)達(da)公(gong)司(si)開(kai)發(fa)出(chu)新(xin)一(yi)代(dai)的(de)交(jiao)流(liu)變(bian)頻(pin)驅(qu)動(dong)器(qi)――VE變頻器，除了功能和性能完全能夠和交流伺服媲美，而且還具有通用性強以及價格上的優勢，通過多次測試深得客戶的認可與喜愛。

（1）VExiliebianpinqigongnenghexingnengdeshukongtexing。xiangmukehuweishukongjiagongzhongxinzhimingqiye。jiehekehudeyaoqiuyijijiagongzhongxindetexing
，taidazhuanmenweishukongjiagongzhongxinkaifadegaoxingnengbianpinqi----VE係列變頻器功能和性能是非常適合使用在數控加工中心上的：

    ・通過外部I/O點能夠實現快速單點定位，有專門參數調整定位時的特性曲線以及定位時間，定為實現方便；

    ・通過專用參數調整達到快速加減速的實現
；

    ・全新的PDFF控製，使增益的調整更加簡單方便
，易於掌握；

    ・接受模擬量信號和脈衝信號，對上位機的支持更加全麵。

（2）測試加工中心配置：

    ・數控係統：台灣新代數控係統SYNTEC 9401；

    ・主軸規格：無錫博華電機8kw/最大頻率600hz-12000rpm/6P/380V/450hz/25A
，編碼器+5V/GND/+A/-A/+B/-B/+Z/-Z/512ppr
；

    ・變頻器規格：075V43A-2+EMV-PG01L，軟件版本9.98測試版，製動電阻1500W/75ohm。

（1）變頻器電氣設計：參見圖1。

圖1 變頻器配線圖

（1）將電機參數設置到變頻器
，作電機動態自整定。要想將VE係列變頻器的高性能發揮出來，準確的電機參數是基礎。首先將基本參數填入到變頻器相關位置：