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、鉸(jiao)孔(kong)和(he)攻(gong)絲(si)等(deng)工(gong)序(xu)，適(shi)於(yu)加(jia)工(gong)複(fu)雜(za)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)體(ti)零(ling)件(jian)。加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)按(an)主(zhu)軸(zhou)的(de)布(bu)置(zhi)方(fang)式(shi)分(fen)為(wei)立(li)式(shi)和(he)臥(wo)式(shi)兩(liang)類(lei)。臥(wo)式(shi)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)一(yi)般(ban)具(ju)有(you)分(fen)度(du)轉(zhuan)台(tai)或(huo)數(shu)控(kong)轉(zhuan)台(tai)，可(ke)加(jia)工(gong)工(gong)件(jian)的(de)各(ge)個(ge)側(ce)麵(mian)；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PMCluojichengxujikewanchengzhuntingdingweikongzhi，qiehouzhedekongzhijingduyuanyuangaoyuqianzhe，suoyimuqiandaduoshujiagongzhongxindezhuzhouqudongxitongcaiqujiaoliusifuzhuzhou。cankaojiaoliusifuzhuzhoudegongneng，taidagongsikaifachuxinyidaidejiaoliubianpinqudongqi――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：