摘要：

　　本文主要對英威騰SV-DB100係列伺服和GD300變頻器在數控深孔加工行業的應用做一個介紹。

　關鍵詞：深孔鑽，伺服，高精度

一、引言

　　在zai這zhe個ge技ji術shu日ri新xin月yue異yi的de時shi代dai，傳chuan統tong的de機ji床chuang加jia工gong設she備bei已yi不bu能neng滿man足zu裝zhuang備bei升sheng級ji需xu要yao
，對dui機ji床chuang產chan業ye裝zhuang備bei的de升sheng級ji是shi迫po在zai眉mei睫jie的de事shi情qing，目mu前qian我wo國guo已yi經jing是shi世shi界jie上shang最zui大da的de機ji床chuang產chan業ye消xiao費fei國guo和he生sheng產chan國guo。.

　1. 設備簡介

　　shenkongjiagongshijixiejiagongzhongdeyizhong，bijiaochuantongdeshenkongjiagongshebei，zidonghuadejiagongshebeiwulunshizaijiagongjingduhejiagongxiaolvfangmianyouzhemingxiandeyoushi，youqishixichangkongdejiagong，jingchanghuichanshengzhijingbianda，chuxianzhuixingdengxianxiang，congerdabudaojiagongzhiliangdeyaoqiu。yincizaimeiyouzhuanyongdeshenkongjiagongshebeixia，putongdeshenkongjiagongshebeiduiyuxiaoxingjiagongqiyehegetijiagonghu，erzidongzhuanyongdeshenkongjiagongshebeiduiyubiaozhunhuapilianghuadejiagongyouweizhongyao。zheliwomenzhuyaojieshaoxiayingweitengdianqigexiangdianqichuandongchanpinzaiwoshishenkongzuandeyingyong。

　　按主軸布置情況可分為 臥式深孔鑽床

、立式深孔鑽床和三坐標式深孔鑽床。

　　

　　2. 設備結構

　　

二、電氣控製方式介紹

　　     整個係統的控製器采用的是專用的深孔加工CNC作(zuo)為(wei)主(zhu)體(ti)控(kong)製(zhi)器(qi)，控(kong)製(zhi)伺(si)服(fu)移(yi)栽(zai)機(ji)構(gou)的(de)傳(chuan)動(dong)及(ji)異(yi)步(bu)伺(si)服(fu)作(zuo)為(wei)鑽(zuan)頭(tou)驅(qu)動(dong)，壓(ya)力(li)執(zhi)行(xing)原(yuan)件(jian)動(dong)作(zuo)，接(jie)受(shou)溫(wen)度(du)及(ji)壓(ya)力(li)傳(chuan)感(gan)器(qi)信(xin)號(hao)等(deng)。溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)獨(du)立(li)控(kong)製(zhi)
，壓(ya)力(li)控(kong)製(zhi)單(dan)元(yuan)獨(du)立(li)控(kong)製(zhi)。

　　英威騰DB100係列伺服選取了TI公司最新型的DSP TMS320F28332作為控製大腦
，它不但是32bit的
，而且還具有浮點運算單元，可以充分保證伺服算法的運算精度需求。這相對於目前其他一些伺服廠家選取的TI公司的24係列的DSP具有明顯的優勢.

　　

　　  電氣傳動係統控製簡圖1.2

三
、調試的要點

　伺服軸：

　　伺服軸使用英威騰DB100係列交流伺服係統,分別控製著X/Y/Z電機的高精度進給。其中Z軸是采用帶抱閘的電機，對於3軸的運動要求是高速精準的定位
，所以伺服的剛性是調的比較高的，通過驅動器自帶的陷波器（高剛性下的共振抑製）
，速度PDFF算法（高速停止防抖動算法）等使各軸平台能夠高速精準的定位。

　　先確定上位控製器與伺服之間的脈衝比數關係，比如CNC發送2000/Pulse=伺服旋轉一周
，伺服旋轉一周回授2000 Pulse給CNC/.

　　  參數設置為：P0.03=0 位置控製

　　              P0.25=5 齒輪比分子

　　              P0.26=1 齒輪比分母

　　             P0.23=2 正交脈衝輸入

　　              P0.24=1 電機旋轉方向取反

　　              P1.03=13 剛性

　　              P2.02=48 位置環增益

　　              P2.00=27 速度環增益

　　              P2.01=21 速度環積分

　　              P2.10=30 速度前饋 PDFF控製（改善高速定位震蕩）

　　在(zai)增(zeng)益(yi)裏(li)
，因(yin)為(wei)要(yao)對(dui)速(su)度(du)和(he)位(wei)置(zhi)等(deng)各(ge)個(ge)方(fang)麵(mian)的(de)應(ying)答(da)做(zuo)出(chu)調(tiao)整(zheng)，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)對(dui)於(yu)上(shang)位(wei)機(ji)所(suo)發(fa)出(chu)的(de)指(zhi)令(ling)，在(zai)具(ju)體(ti)哪(na)個(ge)位(wei)置(zhi)加(jia)以(yi)正(zheng)確(que)的(de)應(ying)答(da)。如(ru)果(guo)這(zhe)個(ge)應(ying)答(da)能(neng)力(li)降(jiang)低(di)了(le)的(de)話(hua)，無(wu)論(lun)什(shen)麼(me)快(kuai)速(su)運(yun)轉(zhuan)模(mo)式(shi)也(ye)將(jiang)變(bian)得(de)毫(hao)無(wu)意(yi)義(yi)。並(bing)且(qie)會(hui)出(chu)現(xian)動(dong)作(zuo)遲(chi)緩(huan)，需(xu)要(yao)中(zhong)斷(duan)時(shi)不(bu)能(neng)及(ji)時(shi)停(ting)止(zhi)工(gong)作(zuo)。當(dang)需(xu)要(yao)在(zai)指(zhi)定(ding)位(wei)置(zhi)時(shi)往(wang)往(wang)會(hui)出(chu)現(xian)左(zuo)右(you)偏(pian)移(yi)等(deng)現(xian)象(xiang)。 相(xiang)反(fan)，如(ru)果(guo)應(ying)答(da)能(neng)力(li)過(guo)高(gao)
，裝(zhuang)置(zhi)的(de)共(gong)振(zhen)點(dian)進(jin)行(xing)共(gong)振(zhen)，將(jiang)無(wu)法(fa)控(kong)製(zhi)會(hui)對(dui)其(qi)發(fa)生(sheng)震(zhen)動(dong)的(de)狀(zhuang)態(tai)。此(ci)外(wai)
，根(gen)據(ju)速(su)度(du)增(zeng)益(yi)，把(ba)位(wei)置(zhi)增(zeng)益(yi)設(she)定(ding)過(guo)大(da)後(hou)，會(hui)出(chu)現(xian)震(zhen)蕩(dang)發(fa)散(san)狀(zhuang)態(tai)，將(jiang)無(wu)法(fa)控(kong)製(zhi)此(ci)狀(zhuang)態(tai)，這(zhe)點(dian)需(xu)要(yao)注(zhu)意(yi)。總(zong)之(zhi)，此(ci)應(ying)答(da)能(neng)力(li)過(guo)低(di)，則(ze)操(cao)作(zuo)時(shi)會(hui)產(chan)生(sheng)延(yan)緩(huan)，如(ru)果(guo)過(guo)高(gao)，操(cao)作(zuo)時(shi)會(hui)有(you)震(zhen)動(dong)產(chan)生(sheng)。在(zai)過(guo)高(gao)和(he)過(guo)低(di)的(de)範(fan)圍(wei)內(nei)，如(ru)何(he)正(zheng)確(que)的(de)應(ying)對(dui)，找(zhao)出(chu)一(yi)個(ge)相(xiang)對(dui)合(he)適(shi)的(de)區(qu)間(jian)，來(lai)使(shi)應(ying)答(da)即(ji)快(kuai)又(you)合(he)拍(pai)，這(zhe)就(jiu)取(qu)決(jue)於(yu)對(dui)增(zeng)益(yi)的(de)調(tiao)試(shi)。

　　     目前，為了實現高響應所產生的震動
，設備的共振抑製陷波濾波器 、和根據狀態對增益進行切換
，緩和指令錯誤的FIR過濾器等種種功能 。

　主軸變頻：

　　主軸應用對變頻功能要求比較簡單

，對與性能要求很高，主要體現在以下幾個方麵：

　　1


、優異低頻轉矩特性；

　　2、優異速度控製精度

，良好弱磁控製；

　　3、轉矩響應速度快，電流波動小；

　　4、調試簡單
，支持參數靜態自學習；

　　5、良好的過載能力及環境適應能力，運行可靠性高；

　　6、EMC性能優異
，避免變頻對外造成幹擾；

　　7
、必須使用高性能開環矢量控製模式。

　　要達到上述目的，必須采用高端變頻器，同時要具備電源輸入側濾波設備。英威騰Goodrive300係列高性能矢量變頻器，完全可以滿足深孔鑽機床主軸電機控製需求。

　　主軸電機功率：5.5KW

　　額定頻率：16.7Hz

　　客戶要求電機70HZ弱磁運行時
，轉速波動小於1轉/分，電流波動小於1A。

　　根據現場實際情況，廠家選用英威騰電氣股份有限公司生產的GD300 5.5kw變頻器。

　　

　　                      （圖片為客戶現場裝機控製櫃）

四

、注意事項

　　1． 注意電機與驅動器之間的功率匹配。

　　2． 在多驅動安裝時
，注意驅動器之間安裝距離，保持良好的散熱性。

　　3． 信號線纜和主電源或動力電纜分開布線防止幹擾出現。

　　4． 上電前先脫開電機與工作台的連軸器做空載運行檢查。

　　5． 運行前檢查運行相關參數是否設置妥當

，防止因為參數設置問題造成的飛車。

　　6． 確保電機與驅動器之間連接電纜的牢固，防止因接觸不良造成事故。

　　7． 電機輸入線路請根據實際情況選用直徑匹配的電纜。

五、總結

　　    客戶通過在改造機上使用INVT公司的成套動力產品，使機床的加工效率及加工精度都得到一個有效的提升，尤其是在做深孔加工時效果更加明顯。