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)
、jingeilianghedaojuxiangduigongjiandeyundongguijijiqitafuzhujineng
，yiciwanchenggongjianjigemianshangduogongxudejiagong。jiagongzhongxinyouyugongxudejizhonghezidonghuandao，jianshaolegongjiandezhuangjia、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

、臥wo兩liang個ge主zhu軸zhou的de複fu合he式shi加jia工gong中zhong心xin，和he主zhu軸zhou能neng調tiao整zheng成cheng臥wo軸zhou或huo立li軸zhou的de立li臥wo可ke調tiao式shi加jia工gong中zhong心xin，它ta們men能neng對dui工gong件jian進jin行xing五wu個ge麵mian的de加jia工gong。加jia工gong中zhong心xin的de自zi動dong換huan刀dao裝zhuang置zhi由you存cun放fang刀dao具ju的de刀dao庫ku和he換huan刀dao機ji構gou組zu成cheng。刀dao庫ku種zhong類lei很hen多duo，常chang見jian的de有you盤pan式shi和he鏈lian式shi兩liang類lei。鏈lian式shi刀dao庫ku存cun放fang刀dao具ju的de容rong量liang較jiao大da。換huan刀dao機ji構gou在zai機ji床chuang主zhu軸zhou與yu刀dao庫ku之zhi間jian交jiao換huan刀dao具ju，常chang見jian的de為wei機ji械xie手shou；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：