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

 

    shukongjichuangshixiandaizhizaoyedeguanjianzhuangbei，yigeguojiashukongjichuangdechanlianghejishushuipingzaimouzhongchengdushangjiudaibiaozhegeguojiadezhizaoyeshuipinghejingzhengli。woguoshukongjichuangdejishushuiping、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）VE係(xi)列(lie)變(bian)頻(pin)器(qi)功(gong)能(neng)和(he)性(xing)能(neng)的(de)數(shu)控(kong)特(te)性(xing)。項(xiang)目(mu)客(ke)戶(hu)為(wei)數(shu)控(kong)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)知(zhi)名(ming)企(qi)業(ye)。結(jie)合(he)客(ke)戶(hu)的(de)要(yao)求(qiu)以(yi)及(ji)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)的(de)特(te)性(xing)
，台(tai)達(da)專(zhuan)門(men)為(wei)數(shu)控(kong)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)開(kai)發(fa)的(de)高(gao)性(xing)能(neng)變(bian)頻(pin)器(qi)----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：