2017-06-20 16:19:09

一、行業概述

1、數控精雕機簡介

  精雕機是使用小刀具、大功率和高速主軸電機的數控銑床,用於完成較小銑削量,或軟金屬的加工設備。其優點:可進行比較細小的加工,加工精度高,對於軟金屬可進行高速加工;缺點:由於鋼性差所以不可能進行重切削。

  國外並沒有精雕機的概念,加工模具他們是以加工中心(電腦鑼)銑削為主的,但加工中心有它的不足,特別是在用小刀具加工小型模具時會顯得力不從心,並且成本很高。國內開始的時候隻有數控雕刻機的概念,雕刻機的優勢在雕,如果加工材料硬度比較大也會顯得力不從心。精雕機的出現可以說填補了兩者之間的空白。精雕機既可以雕刻,也可銑削。

  多功能精雕機是集中雕刻、銑削、切割、鑽孔和攻絲多功能合一的數控機床,通過自動換刀來實現各種功能的切換,實現一機多用,既可高速和中速雕銑、打磨、鑽孔,也能低速剛性攻絲。

二、高速電主軸

1、機床電主軸:

  電主軸是將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術,電主軸是一套組件,它包括電主軸本身及其附件:電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置(水冷油冷)、內置編碼器、換刀裝置等等。

2、電主軸驅動:

  電主軸的電動機均采用交流異步感應電動機,由於是用在高速加工機床上,啟動時要從靜止迅速升速至每分鍾數萬轉乃至數十萬轉,啟動轉矩大,因而啟動電流要超出普通電機額定電流5~7倍。變頻器和伺服驅動器均能實現電主軸驅動,但伺服驅動器不但具有更好的動態性能,還可以實現C軸(位置控製)功能。

三、多功能精雕機對伺服驅動器的技術要求:

1、穩速精度:指主軸運轉穩定運行時的轉速波動誤差,誤差控製要求在0.3%以內。

2、急加/減速:為了提高工作效率,要求伺服驅動器的加減速時間盡管短,一般要求在3~5秒完成。

3、避免超調現象:伺服驅動器從一個速度變化到另一個速度時的震蕩指標,一般要求超調量越小越好。

4、低速重切削要求:在加工一些工件時需要伺服驅動器低頻大轉矩輸出。低速重切削是衡量伺服驅動器是否適合在多功能雕銑機電主軸應用的最重要的指標。

5、高速輕切削要求:要求高速的數控係統以及極好的伺服電機特性,誤差盡可能小。

6、高環境適應性:由於機床加工材料的特殊性,現場金屬粉塵、油汙、潮濕等惡劣環境,需要伺服驅動器較高的防護等級;

7、低速剛性攻絲:加工內螺紋絲時,同步控製主軸的旋轉和Z 軸的進給量,這樣攻絲的精度可以得到保證。剛性攻絲工藝要求主軸做定位控製,0速力矩保持進刀。進刀時,主軸處於定位狀態,這樣每次進刀時的刀口位置是一致的,攻絲和出刀的速度同步,速度精度要求極高,這樣才能保證主軸出刀時,螺紋絲不會被弄壞。



三、ES850H係列床電主軸行業應用關鍵點

1、可驅動電主軸實現3萬轉穩定高速運轉,滿足高精度雕銑功能;

2、精準的定位控製功能,保證主軸進刀口位置一致;

3、攻絲時,穩速精度高(速度精度±0.01%)、加減速響應時間快(3秒甚至更低的加減速時間)、低速切削力矩大(受限電主軸的剛性,最高可攻M10螺孔);

4、高防護等級,更好的適應現場惡劣環境;



四、調試過程

1、閉環矢量控製參數設置及調試過程

1)、設置63組電機銘牌參數,啟動伺服驅動器做電機參數靜止自學習。

2)、將編碼器信號線(8根信號線)正確接入PG卡端子,設置P63.07為1(閉環矢量控製模式),設置P61.00編碼器每轉脈衝數,測試運行閉環矢量控製。

3)、觀察閉環矢量控製運行狀態,適當調整23組參數速度環比例增益和積分時間,包括P23.02電流環比例增益和P40.07位置環比例增益,直到電機運行狀態穩定。




2、調試定位控製功能

設置P40.00為1伺服控製使能,仿真端子DI5使能(P40.01位置控製使能信號)、將主軸用紅筆做好標記,測試主軸定位功能。



3、結合係統做剛性攻絲

  將係統信號線正確接入ES850H控製端子(啟停正反轉及繼電器輸出信號),係統速度脈衝信號接入PG卡(4根線),PG卡(6根線)反饋當前運行速度脈衝信號給係統。  

  剛性攻絲生產過程:

  首先,主軸刀鑽初孔。

  然後,更換刀口攻螺紋絲。主軸加工螺紋孔前,主軸定位使能,RO1繼電器輸出定位完成信號給係統,此時主軸刀口定位力矩保持,以相同的位置進刀,係統給定脈衝速度信號,主軸提速做攻絲環節,當螺紋深度達到,係統停車,反向運行回刀,當刀口離開螺紋孔,再次做強製定位使能,進入第二個螺紋孔攻絲流程。此過程中,攻絲和回刀要求速度精度非常高,保證螺紋絲在回刀時不會弄壞。

  分別做M3~M10不同型號螺紋孔攻絲,觀察伺服驅動器輸出電流及主軸運行情況。



4、係統接線和參數設置

1)、係統接線

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