《電子技術應用》
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東能伺服在臥式數(shù)控機床上的應用
摘要: 數(shù)控(NumericalControl,簡稱NC)是20世紀50年代發(fā)展起來的一種自動控制技術,是用數(shù)字信號對機床的運動及加工過程進行控制的一種方法。
Abstract:
Key words :

一、概述
數(shù)控(NumericalControl,簡稱NC)是20世紀50年代發(fā)展起來的一種自動控制技術,是用數(shù)字信號對機床的運動及加工過程進行控制的一種方法。在數(shù)控技術中引進計算機技術,稱為CNC(ComputerNumericalContr01),CNC具有柔性好、功能強、可靠性高、經(jīng)濟性好以及易于實現(xiàn)機電一體化等特點,使數(shù)控技術在質的方面完成了一次飛躍。
二、工藝簡介
臥式數(shù)控機床由CNC控制器,伺服驅動及電機、電器柜和數(shù)控機床的機架四部分組成。其工作原理是:通過CNC內(nèi)配置的專用編程軟件,將加工零件的的軌跡用坐標的方式表達出來,把這些信息轉化成能使驅動伺服電機的帶有功率的信號(脈沖串),控制伺服電機帶動相應軸來實現(xiàn)運動軌跡。同時,刀架上配有數(shù)控車刀,通過按加工材質配置相應的刀具,對固定于主軸上的加工材料進行切削,即可加工出相應的工件。
三、設備組成
臥式數(shù)控機床由CNC系統(tǒng),伺服驅動及電機,電器柜和機床床身四部分組成。CNC系統(tǒng):主要完成執(zhí)行其存儲器內(nèi)的程序來實現(xiàn)數(shù)控功能,并配有接口電路和伺服驅動裝置的專用計算機系統(tǒng),把系統(tǒng)自己計算的信息轉化成驅動伺服電機的帶有功率的信號(脈沖串),控制數(shù)控機床各軸生成X,Y,Z三軸的走刀路徑,自動地按給定的加工程序加工出工件。所以,計算機數(shù)控系統(tǒng)是一種包含計算機在內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)。
四、控制線(CN2)接線圖與伺服參數(shù)設置
1)控制線(CN2)接線圖


2)參數(shù)設置說明:
PA4=0(控制方式選擇,0:位置控制);
PA9=16(電機型號選擇,不同電機此參數(shù)不一樣);
PA11=3500(位置環(huán)增益,范圍500—8000);
PA27=0/1(脈沖輸入邏輯取反,可用于改變電機方向);
PA31(輸入指令脈沖倍頻分子);
PA32(輸入指令脈沖倍頻分母);
注:電子齒輪比=PA31/PA32==Ppulse / P
其中Ppulse :電機每轉脈沖數(shù),指電機旋轉一圈電機反饋元件反饋的的脈沖數(shù)(脈沖/圈)。如2500線的增量式編碼器,其反饋到驅動器的脈沖數(shù)為2500×4=10000;
P:指要使電機旋轉一圈伺服所需接收的上位機指令脈沖數(shù)(脈沖/圈);
五、調(diào)試與注意事項
1)、調(diào)試步驟:
A、正確接好電機動力線(U、V、W),編碼器線(CN3),電源線(L1、L2、R、S、T),接好控制線(CN2);
B、低速運行一下電機,看電機方向是否正確(可通過調(diào)節(jié)PPA27參數(shù)來改變電機方向);
C、根據(jù)要求設置好伺服驅動器的電子齒輪比(PA31/PA32);
D、完成上述步驟后,在運行一下電機,看電機聲音是否正常,電機剛性是否滿足,以及響應時間;(可通過調(diào)節(jié):位置環(huán)參數(shù)PA11、PA12、PA13;速度環(huán)參數(shù)PA14、PA15;電流環(huán)參數(shù)PA38、PA41)。
E、調(diào)節(jié)后,車削一個樣品看是否滿足要求,樣品不好時可重復D步驟,直到車削出的樣品滿足要求。
2)、注意事項:
A、接動力線(U、V、W)時,一定要一一對應接到U、V、W端子上。不能通過改變U、V、W相序來改變電機方向,可通過調(diào)節(jié)參數(shù)來該變電機方向。
B、接控制線(CN2)時,一定要有一端接屏蔽線。避免外界對控制信號的干擾。
C、布線一定要合理,交直流電源要嚴格分開,控制線要與電機動力線,電源線嚴格分開。
3)、結果:
相比客戶以前的車床,用伺服不但在速度上大大得到提高,而且在定位精度也比以前提高許多,電機的聲音也比之前小得多,使客戶達到最大的滿意度。
六、故障與排除方法
1)、故障:上位機一給信號電機就跑飛了,驅動器出現(xiàn)09號報警;
排除方法;檢查電機動力線(U、V、W)相序是否接錯,查看驅動器PA9(電機型號選擇)是否設置正確。
2)、故障:出現(xiàn)27號報警
排除方法:查看電機編碼器線(CN3)是否松了。固定好后在試。
3)、故障:上位機發(fā)送脈沖,電機不運行
排除方法:查看控制線(CN2)中的信號線是否錯,查看伺服驅動器PA64看是否設置正確,驅動器內(nèi)部使能(PA64=64),上位機使能(PA64=0).
七、總結
此數(shù)控機床充分結合了東能伺服EPS2系列的響應快,定位精確、整定時間短、運行平穩(wěn)。從而使客戶達到最大的滿意度,不但提高客戶的產(chǎn)量、質量,而且為客戶節(jié)省人工成本。此設備向客戶充分展示了浙江東能科技有限公司的技術能力,同時使車床廠家在市場上性價比的競爭大大增強。

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