東能伺服在臥式數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用

一、概述

數(shù)控(Numerical Control，簡(jiǎn)稱NC)是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種自動(dòng)控制技術(shù)，是用數(shù)字信號(hào)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)及加工過程進(jìn)行控制的一種方法。在數(shù)控技術(shù)中引進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)，稱為CNC(Computer Numerical Control)，CNC具有柔性好、功能強(qiáng)、可靠性高、經(jīng)濟(jì)性好以及易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化等特點(diǎn)，使數(shù)控技術(shù)在質(zhì)的方面完成了一次飛躍。

二、工藝簡(jiǎn)介

臥式數(shù)控機(jī)床由CNC控制器，伺服驅(qū)動(dòng)及電機(jī)、電器柜和數(shù)控機(jī)床的機(jī)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(biāo)的方式表達(dá)出來，把這些信息轉(zhuǎn)化成能使驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的帶有功率的信號(hào)（脈沖串），控制伺服電機(jī)帶動(dòng)相應(yīng)軸來實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡。同時(shí)，刀架上配有數(shù)控車刀，通過按加工材質(zhì)配置相應(yīng)的刀具，對(duì)固定于主軸上的加工材料進(jìn)行切削，即可加工出相應(yīng)的工件。

三、設(shè)備組成

臥式數(shù)控機(jī)床由CNC系統(tǒng)，伺服驅(qū)動(dòng)及電機(jī)，電器柜和機(jī)床床身四部分組成。CNC系統(tǒng)：主要完成執(zhí)行其存儲(chǔ)器內(nèi)的程序來實(shí)現(xiàn)數(shù)控功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，把系統(tǒng)自己計(jì)算的信息轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的帶有功率的信號(hào)（脈沖串），控制數(shù)控機(jī)床各軸生成X,Y,Z三軸的走刀路徑，自動(dòng)地按給定的加工程序加工出工件。所以，計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是一種包含計(jì)算機(jī)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(shè)置

1）控制線（CN2）接線圖

2）參數(shù)設(shè)置說明：

PA4=0(控制方式選擇，0：位置控制)；
PA9=16(電機(jī)型號(hào)選擇，不同電機(jī)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(jī)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(jī)每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，指電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈電機(jī)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(qū)動(dòng)器的脈沖數(shù)為2500×4=10000；

P：指要使電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈伺服所需接收的上位機(jī)指令脈沖數(shù)（脈沖/圈）；

五、調(diào)試與注意事項(xiàng)

1)、調(diào)試步驟：

A、正確接好電機(jī)動(dòng)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(yùn)行一下電機(jī)，看電機(jī)方向是否正確（可通過調(diào)節(jié)PPA27參數(shù)來改變電機(jī)方向）；

C、根據(jù)要求設(shè)置好伺服驅(qū)動(dòng)器的電子齒輪比（PA31/PA32）;

D、完成上述步驟后，在運(yùn)行一下電機(jī)，看電機(jī)聲音是否正常，電機(jī)剛性是否滿足，以及響應(yīng)時(shí)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(gè)樣品看是否滿足要求，樣品不好時(shí)可重復(fù)D步驟，直到車削出的樣品滿足要求。

2）、注意事項(xiàng)：

A、接動(dòng)力線（U、V、W）時(shí)，一定要一一對(duì)應(yīng)接到U、V、W端子上。不能通過改變U、V、W相序來改變電機(jī)方向，可通過調(diào)節(jié)參數(shù)來該變電機(jī)方向。

B、接控制線（CN2）時(shí)，一定要有一端接屏蔽線。避免外界對(duì)控制信號(hào)的干擾。

C、布線一定要合理，交直流電源要嚴(yán)格分開，控制線要與電機(jī)動(dòng)力線，電源線嚴(yán)格分開。

3）、結(jié)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(jī)的聲音也比之前小得多，使客戶達(dá)到最大的滿意度。

六、故障與排除方法

1）、故障：上位機(jī)一給信號(hào)電機(jī)就跑飛了，驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)09號(hào)報(bào)警；

排除方法；檢查電機(jī)動(dòng)力線（U、V、W）相序是否接錯(cuò)，查看驅(qū)動(dòng)器PA9(電機(jī)型號(hào)選擇)是否設(shè)置正確。

2）、故障：出現(xiàn)27號(hào)報(bào)警

排除方法：查看電機(jī)編碼器線（CN3）是否松了。固定好后在試。

3）、故障：上位機(jī)發(fā)送脈沖，電機(jī)不運(yùn)行

排除方法：查看控制線（CN2）中的信號(hào)線是否錯(cuò)，查看伺服驅(qū)動(dòng)器PA64看是否設(shè)置正確，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部使能（PA64=64），上位機(jī)使能（PA64=0）.

七、總結(jié)

此數(shù)控機(jī)床充分結(jié)合了東能伺服EPS2系列的響應(yīng)快，定位精確、整定時(shí)間短、運(yùn)行平穩(wěn)。從而使客戶達(dá)到最大的滿意度，不但提高客戶的產(chǎn)量、質(zhì)量，而且為客戶節(jié)省人工成本。