1 引言

　　立式數(shù)控車床簡稱為數(shù)控立車睹协，其車床主軸垂直于水平面捞附，一個直徑很大的圓形工作臺泛释，用來裝夾工件祝拯。這類機床主要用于加工徑向尺寸大甚带、軸向尺寸相對較小的大型復(fù)雜零件。本文主要介紹利用中達電通CNC-H4-T數(shù)控系統(tǒng)強大的開放式系統(tǒng)架構(gòu)和臺達伺服快速精確的定位功能佳头，應(yīng)用于數(shù)控立車之中鹰贵，從而更好地滿足市場的需求。

　　2 技術(shù)要求

　　2.1數(shù)控立車參數(shù)要求：

　　加工能力

　　最大旋轉(zhuǎn)外徑Ø700mm

　　最大切削外徑Ø600mm

　　最大切削高度 650mm

　　行程進給

　　X 軸行程 -350/30mm

　　Z軸行程 700mm

　　X軸快速進給 15m/min

　　Z軸快速進給 15m/min

　　精度控制

　　定位精度:0.01mm

　　重復(fù)定位精度:0.008mm

　　2.2對伺服提出的要求：

　】导巍（1）運動很平穩(wěn)順滑碉输。

　　（2）往復(fù)運動夠快速且精準(zhǔn)亭珍。

　》蠹亍（3）車刀切削瞬間,或者其他外力突然介入,伺服定位或定速被影響很少。

　　2.3對數(shù)控提出的要求：

　「宸（1）數(shù)控系統(tǒng)的基本功能要求——G代碼功能絮增，輔助功能——M代碼。工件程序容量要大舀闻。

　〔绥浴（2）RS232通訊和DNC在線加工。

　∈嘱（3）聯(lián)動軸數(shù)：2個

　∠苤！（4）控制精度：0.001mm

　　（5）操作畫面可以自由規(guī)劃。

　　2.4對工作臺電機的要求：

　　采用三相異步交流電機袁垄，電機功率是11/14KW,實現(xiàn)兩極變速,高速和低速宿拔。點動（走低速）和制動（高速方式下延時5秒鐘后制動，低速方式下延時3秒后制動）鼓临；

　　另外需要一個+5V的外掛手輪肪斗，實現(xiàn)手動對刀和程序測試功能。

　　3 系統(tǒng)方案的確定

　　此機床為小型數(shù)控車床魁胁，采用中達CNC-H4-T專用的數(shù)控系統(tǒng)配以兩套ASDA交流伺服驅(qū)動器和馬達共螺，用以控制刀架橫向（X軸）和滑架縱向（Z軸）的快速運動和進給運動，其中Z軸的伺服電機帶有抱閘功能情竹。工作臺電機采用雙速交流電機驅(qū)動藐不，機械變速。

　　4 方案可行性分析

　　4.1中達電通CNC-H4-T的主要功能和特點：

　∏匦А（1）開放式的系統(tǒng)架構(gòu)雏蛮，內(nèi)含嵌入式可編程PLC，可配合更多的機械設(shè)計阱州。

　√舯（2）全功能CNC鍵盤，配合PLC開發(fā)苔货，可自定義按鍵功能犀概。

　　（3）提供4組+/-10V模擬量接口夜惭，其中二路用于控制交流伺服驅(qū)動進給軸姻灶。一路控制變頻主軸（或者伺服主軸），一路可選用控制伺服刀塔诈茧。

　≌⌒蟆（4）解析度可設(shè)定7位數(shù)，響應(yīng)速度可達1000Kpps粗线。配合編碼器或者光柵檢測那梭，可實現(xiàn)半閉環(huán)/全閉環(huán)控制，控制精度0.001mm蚂霎。

　】⑹选（5）診斷功能和PLC狀態(tài)顯示。

　《（6）手搖輪安全測試（防撞機功能）萤掷。

　　（7）離線描圖和加工描圖功能棠镇。

　『钢帷（8）除標(biāo)準(zhǔn)G代碼外，提供多種固定切削循環(huán)和復(fù)式循環(huán)編程，編程更簡便相梭。

　×珊酢（9）支持更高階的MACRO宏指令，可靈活的設(shè)計NC程序涂滴。

　∮呀础（10）程序存儲容量256Kbyte,關(guān)機后電池維持。

　∪嶙荨（11）提供RS232C標(biāo)準(zhǔn)接口缔杉，可接個人電腦（PC）實現(xiàn)DNC在線加工功能。

　　通過比較分析搁料，中達CNC-H4-T數(shù)控系統(tǒng)完全可以滿足作為立床的上位控制要求或详。

　　4.2臺達交流伺服的主要特點：

　　（1）具有多種控制模式郭计，可與上位控制器靈活配合霸琴，應(yīng)用廣泛。

　≌焉臁（2）強健式的控制模式梧乘，在負(fù)載慣量大范圍的變化時，系統(tǒng)仍然可以保持優(yōu)異的性能庐杨。

　⊙〉鳌（3）具有位置P-CURVE和速度S-CURVE平滑功能，且命令來源不論是外部模擬量輸入還是內(nèi)部寄存器設(shè)定均有平滑功能帕侦。

　♂帷（4）豐富的軟件功能皆坚，方便用戶調(diào)試磷砌。

　　通過比較分析，臺達交流伺服系統(tǒng)也完全能夠滿足作為做下位控制器要求笑敷。對機械結(jié)構(gòu)粒删、負(fù)載慣量、輸出扭矩的分析計算嫁商，故選用ASDA1kW＊2臺伺服驅(qū)動器做下位控制器屁诬。

　　5 方案的功能實現(xiàn)

　∠称（1）自由規(guī)劃客戶所需求的畫面毡熏，給客戶帶來極大的方便。

　⊙盐纭（2）全功能CNC鍵盤筑唁，配合PLC開發(fā)拌喳，可自定義按鍵功能

　　自定義鍵：

　　“D1”鍵定義為主軸低速鍵，控制工作臺低速連續(xù)運行。

　　“主軸正轉(zhuǎn)”鍵定義為主軸高速鍵渤早，控制工作臺高速連續(xù)運行职车。

　　“主軸反轉(zhuǎn)”鍵定義為主軸點動鍵，控制工作臺低速點動運行鹊杖。

　　“主軸停止”鍵定義為主軸停止鍵悴灵，停止工作臺的運行。

　÷畋汀（3）可實現(xiàn)手搖對刀功能积瞒，自動模式下，激活程式預(yù)測登下，進行手搖輪安全測試,加工進給速度以手搖輪旋轉(zhuǎn)速度的快慢決定赡鲜。加工描圖-NC程序執(zhí)行時，激活描圖功能庐船，能夠邊走邊顯示刀具運動軌跡银酬。

　　（4）系統(tǒng)連接架構(gòu)

　　提供4組+/-10V模擬量接口筐钟，其中二路用于控制交流伺服驅(qū)動進給軸揩瞪，一路控制變頻主軸（或者伺服主軸）一路可選用控制伺服刀塔。輸入信號點24個咳讲，可以連接按鈕慕怀，行程開關(guān)，繼電器觸點等傳感信號輸出信號點16個灸颜，可以控制繼電器阐祭，微型電磁閥等負(fù)載

　　（5）伺服采用速度控制模式

　　在大范圍負(fù)載慣量變化,系統(tǒng)依然保有優(yōu)秀性能對命令和干饒有不同的補償控制阻尼剛性優(yōu)良, 低速轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)良超越量很小拇从。

　“岬病（6）機床有下列幾種供電電壓：

　　驅(qū)動交流接觸器用的AC110V電壓，照明燈用的AC24V電壓赠恭，指示燈用的AC6V電壓术拇，以及主電機制動用的65V-75V-85V制動電源。

　　CNC-H4-T數(shù)控系統(tǒng)的電源及開關(guān)電源GS所需的AC220V由變壓器TC3提供棱歹。

　　伺服驅(qū)動器所需的三相AC220V電源祠烁，由驅(qū)動變壓器TC2提供。

　　I/O信號的DC24V馁梁，使能信號和Z軸抱閘電機的直流24V由開關(guān)電源GS供給饰吕。

　　（7）機臺有以下幾種運動狀態(tài)：

　　工作臺主電機M1有連續(xù)和點動兩種工作狀態(tài)隔心。點動運行停止時,無制動過程白群。連續(xù)運行停止時,有制動過程透揣。

　　工作臺主電機為雙速電機，所以分高川抡、低速兩檔辐真。工作臺連續(xù)運行時有高低速，點動時只有低速崖堤。

　　刀架橫向（X軸）運動侍咱，由伺服電機M2驅(qū)動，滑架的縱向（Z軸）由伺服電機M3驅(qū)動密幔，為防止滑架受重力作用因慣性而不能精確停楔脯，故電機M3帶抱閘。   

　】杷Α（8）Ｉ／Ｏ點規(guī)劃

　　通過機床的最后調(diào)試后昧廷，此次立車的整體技術(shù)要求均已實現(xiàn)，無論每個動作還是精度的要求偎箫，都達到了客戶所要求的標(biāo)準(zhǔn)姚熊。

　　6 結(jié)束語

　　臺達的伺服驅(qū)動與CNC車床專用的控制器的結(jié)合，為客戶提供了低成本和全功能的控制方案莱检。隨著中國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)化驚人的速度向前邁進红最，中達電通的數(shù)控系統(tǒng)強大的開放式系統(tǒng)架構(gòu)和臺達伺服快速精確的定位功能，完全能夠為客戶提供更有價值的整合方案斗赘。

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