本文介紹了在數(shù)控機(jī)床主軸調(diào)速中采用日立變頻器的配置幻妓、聯(lián)接及其機(jī)械特性和主要特點(diǎn)忽件。

1夷著、引言

在機(jī)械制造業(yè)中,用普通機(jī)床加工復(fù)雜的零部件或具有較高精確度的批量產(chǎn)品時(shí),需要熟練的技術(shù)工人手工操作來(lái)完成,這種效率低下的傳統(tǒng)加工方式已無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代制造業(yè)的需求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,先進(jìn)的加工中心和數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生,逐漸成為主流的工具機(jī)床蝉蛙。日立公司生產(chǎn)的SJ系列無(wú)速度傳感器矢量型變頻器以其獨(dú)特的性能和優(yōu)越的性?xún)r(jià)比,在加工中心和數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用迅速崛起,現(xiàn)以華中世紀(jì)星HNC-21數(shù)控系統(tǒng)為例,對(duì)日立變頻器的配置悬坎、系統(tǒng)聯(lián)接、機(jī)械性能等實(shí)際應(yīng)用研究介紹如下傅笨。

2伸义、數(shù)控機(jī)床的變頻器配置

在機(jī)床的調(diào)速系統(tǒng)中,傳統(tǒng)復(fù)雜的齒輪箱式分級(jí)調(diào)速方式,在數(shù)控機(jī)床中得到極大的改進(jìn),采用更為先進(jìn)的變頻無(wú)級(jí)調(diào)速方式何别。對(duì)于1.5kW三相交流電動(dòng)機(jī),選配日立無(wú)速度傳感器矢量控制SJ100系列和日立工程型無(wú)速度傳感器矢量控制SJ300系列022HFE變頻器,能獲得高達(dá)200%的高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,實(shí)現(xiàn)在線和離線電機(jī)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別,低速時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)大幅度減小,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確度。與華中數(shù)控世紀(jì)星HNC-21組成的數(shù)控系統(tǒng),采用內(nèi)置式PLC,總線I/O結(jié)構(gòu),由Y[28]和Y[29]帶符號(hào)位雙字節(jié)數(shù)字量D/A轉(zhuǎn)換,形成變頻主軸的頻率命令,采用MDI編程設(shè)定,使調(diào)試和參數(shù)匹配更易于實(shí)現(xiàn)胯恤。

3挥萌、數(shù)控機(jī)床的變頻器聯(lián)接

日立變頻器與華中世紀(jì)星HNC-21數(shù)控系統(tǒng)的聯(lián)接如附圖所示。

日立變頻器提供了控制變頻器頻率輸出值的模擬輸入端口枉侧。模擬輸入端子組包括位于控制連接器上的[L]引瀑、[OI]、[O]和[H]等端子,其中[O]用于輸入電壓,[OI]用于輸入電流榨馁。所有的模擬輸入信號(hào)必須使用模擬地[L]憨栽。

日立變頻器與華中世紀(jì)星HNC-21數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)接時(shí),需要使用[O]和[L]端子作為變頻器的頻率命令的輸入信號(hào)。對(duì)于變頻器的邏輯控制連接,根據(jù)數(shù)控機(jī)床的工藝要求,采用獨(dú)立的邏輯輸入端子1和端子2作為變頻主軸的正轉(zhuǎn)翼虫、反轉(zhuǎn)和停止信號(hào),[P24]端子為邏輯輸入提供+24V直流電源,最大電流為300mA屑柔。實(shí)際使用中,注意[P24]端子禁止與[L]端子短路。

日立變頻器與華中世紀(jì)星HNC-21數(shù)控系統(tǒng)聯(lián)接后,檢查其正確性,同時(shí)對(duì)變頻器的基本參數(shù)和擴(kuò)展參數(shù)進(jìn)行設(shè)置并核查蛙讥。其中頻率命令參數(shù)A01設(shè)置為01,選擇端子控制锯蛀；運(yùn)行命令參數(shù)A02設(shè)置為01,亦選擇端子控制。加速曲線F02設(shè)置為3s,減速曲線F03設(shè)置為3s次慢。基頻參數(shù)A03設(shè)置為50Hz,最大頻率參數(shù)A04設(shè)置為200Hz,完成日立變頻器與華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)的聯(lián)接和相關(guān)設(shè)置后,進(jìn)入系統(tǒng)聯(lián)機(jī)測(cè)試翔曲。

4迫像、數(shù)控機(jī)床的機(jī)械性能

日立變頻器用于數(shù)控機(jī)床主軸調(diào)速系統(tǒng),在聯(lián)機(jī)過(guò)程中經(jīng)過(guò)空載試運(yùn)行和加載試驗(yàn),滿(mǎn)足數(shù)控機(jī)床的控制要求,測(cè)試數(shù)據(jù)如表1和表2所示。

表1在空載情況下啟動(dòng)電機(jī)測(cè)定變頻器的相關(guān)值

表2加上額定負(fù)載時(shí)所測(cè)的相關(guān)值

經(jīng)聯(lián)機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,日立無(wú)速度傳感器矢量控制變頻器具有良好的調(diào)速性能,且性?xún)r(jià)比高,滿(mǎn)足數(shù)控機(jī)床的機(jī)械特性要求误即。在2004年初由教育部職業(yè)教育與成人教育司薇兆、中國(guó)工業(yè)機(jī)械聯(lián)合會(huì)和國(guó)防科工委聯(lián)合召開(kāi)的“關(guān)于開(kāi)展中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域培訓(xùn)”會(huì)議上,以及由教育部高等教育司召開(kāi)的“關(guān)于舉辦高等職業(yè)院校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域?qū)嵤┲圃鞓I(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)技術(shù)型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)工程”會(huì)議上得到了廣泛的推廣應(yīng)用。

5捅腋、結(jié)束語(yǔ)

日立變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用實(shí)踐中,顯示了良好的低速轉(zhuǎn)矩特性,與CNC的匹配具有良好的線性度,編程靈活方便,應(yīng)用前景廣闊肯矾。

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