一. 前言
大連安迪數(shù)控技術(shù)有限公司是由留日海歸博士和國內(nèi)自動化學(xué)者共同投資組建的高新技術(shù)企業(yè)。公司位于大連市高新園區(qū)海外學(xué)子創(chuàng)業(yè)園,。是一家專門從事于交流永磁同步伺服系統(tǒng)和交流異步伺服系統(tǒng)的研發(fā),、制造、銷售和服務(wù)為一體的自動化控制企業(yè),。公司可為客戶提供完美的解決方案,。
隨著中國百姓生活水平的不斷提高,高檔手表,、精美的鉆戒已不再是奢侈品,,各種精美的家具也走入了尋常百姓的家中。數(shù)控雕銑機因其可以切割,、鏤銑,,并具有加工精度高,效率高等特點成為高精密加工的能手,。數(shù)控雕銑機屬于模具加工行業(yè)的主要設(shè)備,,一般分為模具加工和手板加工兩種。因為加工材料和要求不同,,前一種精度要求較高,,后一種相對較低,與數(shù)控雕刻機精度相似,。模具加工用數(shù)控雕銑機,,定位精度為2絲以內(nèi),,重復(fù)定位精度5μm之內(nèi)(軸竄動,,徑向跳動),電機加工精度最高為2μm,,軸承室的加工精度最高,,一般需要3-5臺伺服系統(tǒng)用在進給軸,是伺服產(chǎn)品應(yīng)用的重點領(lǐng)域,。因此安迪數(shù)控有限公司對ADSD-S伺服系統(tǒng)在數(shù)控雕銑機的應(yīng)用制作了方案,。
二、雕銑機的結(jié)構(gòu)
雕銑機一般由數(shù)控系統(tǒng),、主軸系統(tǒng)和進給軸系統(tǒng)組成,。主軸系統(tǒng)一般采用變頻器進行驅(qū)動電主軸,最高速度為2-5萬轉(zhuǎn)/分,,一般加工速度為1-2萬轉(zhuǎn)/分,。進給軸系統(tǒng)一般分為X軸、Y軸和Z軸,分別由3臺同步伺服驅(qū)動器和同步永磁電機組成,。按照機臺可分為兩種,,600-850機臺,使用安川ΣII或者ΣV的850W,,或者山洋1KW伺服,,目前這兩個品牌的伺服為雕銑機行業(yè)使用的主流產(chǎn)品;500機臺一般使用安川750W,,臺達750W等系列伺服,。模具加工用雕銑機,一般使用安川和三洋為主,;手板加工用雕銑機會使用臺達750W等,。國產(chǎn)伺服目前沒有市場占有率。使用安迪伺服,,主要分為兩種:替換安川850W,,5.34NM伺服,使用安迪ADSD-S23-1.5K + ADSM-S130-060M25DK 1.5KW,,Z軸控制主軸上下運動,,需使用抱閘電機,抱閘由伺服驅(qū)動器輸出控制,;替換臺達750W伺服,,可用ADSD-S23-0.75K + ADSM –S80-024M30DKM 2.4NM,Z軸控制主軸上下運動,,需使用抱閘電機,,抱閘由伺服驅(qū)動器輸出控制。
高性能的數(shù)控雕銑機要求伺服系統(tǒng)有較高的響應(yīng)頻寬,、系統(tǒng)剛性,,以及良好的低速特性。這就要求可移動部分在保證靈活運動的同時,,有良好的剛性,,這樣能減小機械傳動的慣量,從而得到較高的響應(yīng)頻率,。
三,、雕銑機控制方案
控制方案:
數(shù)控系統(tǒng)主軸采用變頻控制,進給軸有3個伺服輸出端口,。
大連安迪數(shù)控同步伺服驅(qū)動器具體根據(jù)負(fù)載情況選擇驅(qū)動器及同步伺服電機,。采用外部位置控制方式,由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)AB相脈沖信號,,電子齒輪比為1:1,。
數(shù)控系統(tǒng)與伺服及電機等接線圖紙如下:
四,、驅(qū)動器調(diào)試
通過安迪伺服驅(qū)動器上位機軟件或鍵盤,可以對控制器的參數(shù)進行修改,,在定位過程中,,要保持較高的響應(yīng)頻率,需在保持電機不振動的情況下,,調(diào)節(jié)基本參數(shù)B36速度比例增益盡量大,,B37速度積分時間常數(shù)盡量小,;再看電機定位是否準(zhǔn)確,,若定位有過沖則稍調(diào)小B10位置比例增益。
大連安迪交流同步伺服選型和相關(guān)參數(shù)設(shè)置
軸 X Y Z
伺服驅(qū)動器 ADSD-S23-1.5K ADSD-S23-1.5K ADSD-S23-1.5K
伺服永磁電機 ADSM-S130-060M25 ADSM-S130-060M25 ADSM-S130-060M25DZ
B00 2 2 2
B01 2 2 2
B10 60 60 60
B20 1 1 1
B36 300 300 260
B37 28 28 28
Y13 906 906 906
Y18 65413 65413 65413
實際調(diào)試需注意事項:
上述為使用安迪伺服的雕銑機加工的球面,,調(diào)試中需注意:
1.如球面出現(xiàn)麻點,,說明機床剛性過高,尤其是Z軸,,機床在加工過程中產(chǎn)生了震動,,需拉低電流環(huán)和速度環(huán)增益;
2.如出現(xiàn)拉刀痕跡,,說明位置環(huán)剛性偏低,,加工中位置跟蹤誤差大,需調(diào)整位置環(huán)增益,,雕銑機系統(tǒng)對位置響應(yīng)要求較高,,需拉高位置環(huán)增益;
3.可根據(jù)實際情況,,降低速度換積分時間常數(shù),;
4.Z軸速度環(huán)不宜調(diào)整過高,容易在上升停止后產(chǎn)生振蕩,;
5.三軸位置環(huán)增益需要保持一致,,保證位置跟蹤誤差一致,才能保證加工圓周和圓球時,,尺寸沒問題,;
五,、總結(jié)
通過實際加工對比發(fā)現(xiàn),,使用安迪伺服的雕銑機加工的模具,基本可達到模具,,尺寸完全合格,,手感良好,粗糙度(光潔度)良好,,在光線下曲面光澤細膩程度略遜于使用安川ΣII雕銑機加工的模具,。對于加工手板雕銑機功能足夠滿足要求,,對于模具加工雕銑機可以達到要求。
通過實際加工觀察,,安迪伺服電機和伺服驅(qū)動器達到要求響應(yīng)速度和精度,,并具有更優(yōu)良的性價比,可為企業(yè)創(chuàng)造更多的效益,。