隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及制造技術(shù)的進(jìn)步坯肿，社會對產(chǎn)品多樣化的需求越來越強(qiáng)烈，產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也越來越短蝴车，中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加蔗承，從而對制造設(shè)備提出了更高的要求。為滿足市場的需要赃剂，要求制造設(shè)備具有高效率蜜雏、高質(zhì)量及低成本的性能，數(shù)控機(jī)床作為一種自動化的加工設(shè)備而被廣泛采用淑停。隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展孝摘，針對汽車由軸、凸輪軸的加工機(jī)床也是多種多樣锰抡。本文介紹了安川變頻器在連桿鉆鉸螺紋孔數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用妻往。

　　1 連桿鉆鉸螺紋孔數(shù)控機(jī)床簡介

　　連桿鉆鉸螺紋孔機(jī)床(以下簡稱機(jī)床)是采用德國西門子SINUMERIK 802Dsl控制機(jī)及伺服驅(qū)動系統(tǒng)，是天津夏利生產(chǎn)線上的一臺加工曲軸連桿的數(shù)控機(jī)床试和。根據(jù)此控制系統(tǒng)特點(diǎn)讯泣，最多可以對6根軸進(jìn)行數(shù)字化控制。這6根軸可以最多配置為5個(gè)NC軸和1個(gè)PLC軸阅悍。5個(gè)NC軸中最多可配置2個(gè)軸為主軸好渠。根據(jù)該機(jī)床的加工和節(jié)拍要求，需要1個(gè)卡具伺服軸和4個(gè)伺服進(jìn)給軸节视，再加上4根主軸拳锚。明顯的，NC配置4個(gè)主軸是不可能的寻行，而且主軸都是要求在高速旋轉(zhuǎn)下運(yùn)行霍掺，于是將4根主軸均設(shè)計(jì)成變頻主軸，只要求單方向旋轉(zhuǎn)(正轉(zhuǎn))拌蜘。床身上的坐標(biāo)單元可實(shí)現(xiàn)X杆烁、Z1、Z2简卧、Z3兔魂、Z4軸5個(gè)方向的運(yùn)動，其中x軸為卡具軸迈叫，Z1軸帶主軸SP1怠义，Z2軸帶主軸SP2，Z3軸帶主軸SP3啦别，Z4軸帶主軸SP4。SPl贷营、SP2分別由1臺變頻器帶1臺變頻電動機(jī)控制怯录，SP3尿欲、SP4分別由1臺變頻器帶兩臺變頻電動機(jī)控制，它們與系統(tǒng)的連接參看圖1牡呀。

　　2 主軸變頻控制的基本原理

　　由異步電動機(jī)理論可知溜舷，主軸電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為：

　　其中：p為電動機(jī)的極對數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率轧黑，f為供電電源的頻率开摄；n為電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。從上式可看出且昭，電動機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率成正比邦马，改變頻率即可以平滑地調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速。而對于變頻器而言宴卖，其頻率的調(diào)節(jié)范圍是很寬的滋将，可在0~400 Hz甚至更高頻率之間任意調(diào)節(jié)。

　　锪孔主軸電動機(jī)型號為YVPl32S1-50-A症昏，功率為5.5 kW随闽，其對應(yīng)的變頻器型號為CIMR—G7A451B，功率為5.5 kW肝谭。鉆孔主軸電動機(jī)型號為YVPl 12M一50-A掘宪，功率為4 kW，臺份為2臺攘烛，用一臺變頻器來控制魏滚，因此變頻器的頻率應(yīng)大于兩臺變頻電動機(jī)的頻率之和，即對應(yīng)的變頻器型號為CIMR—G7A4011医寿，功率為11kW栏赴。同理，鉸孔主軸電動機(jī)型號為YVPll2M一50-A靖秩，功率為4 kW卢操，臺份為2臺，對應(yīng)的變頻器型號為CIMR—G7A401l件父，功率為11 kW企奔。各主軸要求轉(zhuǎn)速有所不同，因此可以通過輸入變頻器的頻率來控制主軸的轉(zhuǎn)速夹它。

　　3 模擬主軸的控制

　　對于SINUMERIK 802Dsl可以利用MCPA模塊產(chǎn)生模擬給定信號直接連接模擬主軸妖奕。首先，MCPA提供的模擬電壓是直接供給變頻器的恢儡，而轉(zhuǎn)速指令則分別由繼電器KA20窄栓、KA21、KA22、KA23的通斷來控制笙亿，即KA20閉合矫恳，模擬電壓一給，則SPl軸以正轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)炕烈，依此類推刮赵，具體見圖2的PLC程序。此程序只給出SPI軸皱坛，其他主軸同理编曼。

　　變頻器與數(shù)控裝置的聯(lián)系通常包括：(1)數(shù)控裝置到變頻器的正反轉(zhuǎn)信號；(2)數(shù)控裝置到變頻器的速度或頻率信號剩辟；(3)變頻器到數(shù)控裝置的故障等狀態(tài)信號掐场。因此所有關(guān)于對變頻器的操作和反饋均可在數(shù)控面板上進(jìn)行編程和顯示。當(dāng)選定了哪根主軸旋轉(zhuǎn)抹沪，只要按下操作面板上的主軸正轉(zhuǎn)按鈕刻肄，即模擬電壓給定了，該主軸就按照點(diǎn)動轉(zhuǎn)速開始正轉(zhuǎn)融欧。

　　4 安川變頻器參數(shù)的設(shè)置

　　4.1 自學(xué)習(xí)參數(shù)

　　T1-01=0→ 旋轉(zhuǎn)型自學(xué)習(xí)敏弃；T1—02→ 電動機(jī)額定輸出功率；T1-03→電動機(jī)額定電壓噪馏；T1-04→ 電動機(jī)額定電流麦到；T1-05→50電動機(jī)基頻；T1-06→ 電動機(jī)極數(shù)欠肾；T1-07→ 電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速瓶颠。

　　4.2 基本參數(shù)

　　A1-01=2參數(shù)存取級別；A1-02=2開環(huán)控制模式椭吠；b1-01=頻率指令捅青；b1-02=1運(yùn)行指令；b1-03=0停止方法炬锦；C1-01=10加速時(shí)間豺孤；C1-02=10減速時(shí)間；E1-01=380輸入電壓孝炫；E1-04=173最高頻率凌秩；E1-05=380最大電壓；E1-06=33基頻抽茸；E1-13=380基電壓段许；E2-01=22．6電動機(jī)額定電流；E2-11=ll電動機(jī)額定功率碍讼；L1-01=1電動機(jī)保護(hù)功能選擇驹毁；L3-04=0減速中防止失速选癣。

　　4.3 特殊功能參數(shù)

　　L6-01=1；L6-02=100％過力矩廊席；L6-03=0.1樊展；L6-04=1。

　　參數(shù)設(shè)定的情況下堆生，主軸力矩達(dá)到極限值時(shí)，變頻器主軸過力矩的輸出信號會送給系統(tǒng)雷酪，此時(shí)淑仆，在PLC中將此信號給置位輸出，再由此輸出給對應(yīng)的伺服軸進(jìn)給保持哥力，可復(fù)位消除蔗怠，然后調(diào)整。H1—01→端子S3功能(外部故障)吩跋；H1—02→端子S4功能(故障復(fù)位)寞射。

　　變頻器中的一些特殊參數(shù)和輸出端子，能很好地保護(hù)機(jī)床锌钮，使得機(jī)床的安全性能有較大的提高桥温，因此這些參數(shù)的設(shè)定、端子的連接以及它們在PLC中的編制是非常必要的梁丘。PLC程序見圖3侵浸。

　　5 結(jié)語

　　該機(jī)床使用變頻主軸后，大大降低了產(chǎn)品成本到趴，并且提高了機(jī)床加工的安全性能林乍，在保證工件良好加工精度的同時(shí)，也提高了生產(chǎn)效率阁雷。

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