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

　　zaizhegejishurixinyueyideshidai，chuantongdejichuangjiagongshebeiyibunengmanzuzhuangbeishengjixuyao
，duijichuangchanyezhuangbeideshengjishipozaimeijiedeshiqing，muqianwoguoyijingshishijieshangzuidadejichuangchanyexiaofeiguoheshengchanguo。.

　1. 設備簡介

　　深(shen)孔(kong)加(jia)工(gong)是(shi)機(ji)械(xie)加(jia)工(gong)中(zhong)的(de)一(yi)種(zhong)，比(bi)較(jiao)傳(chuan)統(tong)的(de)深(shen)孔(kong)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)，自(zi)動(dong)化(hua)的(de)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)無(wu)論(lun)是(shi)在(zai)加(jia)工(gong)精(jing)度(du)和(he)加(jia)工(gong)效(xiao)率(lv)方(fang)麵(mian)有(you)著(zhe)明(ming)顯(xian)的(de)優(you)勢(shi)
，尤(you)其(qi)是(shi)細(xi)長(chang)孔(kong)的(de)加(jia)工(gong)，經(jing)常(chang)會(hui)產(chan)生(sheng)直(zhi)徑(jing)變(bian)大(da)，出(chu)現(xian)錐(zhui)形(xing)等(deng)現(xian)象(xiang)，從(cong)而(er)達(da)不(bu)到(dao)加(jia)工(gong)質(zhi)量(liang)的(de)要(yao)求(qiu)。因(yin)此(ci)在(zai)沒(mei)有(you)專(zhuan)用(yong)的(de)深(shen)孔(kong)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)下(xia)，普(pu)通(tong)的(de)深(shen)孔(kong)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)對(dui)於(yu)小(xiao)型(xing)加(jia)工(gong)企(qi)業(ye)和(he)個(ge)體(ti)加(jia)工(gong)戶(hu)
，而(er)自(zi)動(dong)專(zhuan)用(yong)的(de)深(shen)孔(kong)加(jia)工(gong)設(she)備(bei)對(dui)與(yu)標(biao)準(zhun)化(hua)批(pi)量(liang)化(hua)的(de)加(jia)工(gong)尤(you)為(wei)重(zhong)要(yao)。這(zhe)裏(li)我(wo)們(men)主(zhu)要(yao)介(jie)紹(shao)下(xia)英(ying)威(wei)騰(teng)電(dian)氣(qi)各(ge)項(xiang)電(dian)氣(qi)傳(chuan)動(dong)產(chan)品(pin)在(zai)臥(wo)式(shi)深(shen)孔(kong)鑽(zuan)的(de)應(ying)用(yong)。

　　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。