【編者按】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及制造技術(shù)的進(jìn)步，社會對產(chǎn)品多樣化的需求越來越強(qiáng)烈陶店，產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期也越來越短追城，中小批量生產(chǎn)的比重明顯增加，從而對制造設(shè)備提出了更高的要求故觅。為滿足市場的需要厂庇，要求制造設(shè)備具有高效率、高質(zhì)量及低成本的性能输吏，數(shù)控機(jī)床作為一種自動化的加工設(shè)備而被廣泛采用权旷。隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展，針對汽車由軸贯溅、凸輪軸的加工機(jī)床也是多種多樣拄氯。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。

 　　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SINUMERIK802Dsl控制機(jī)及伺服驅(qū)動系統(tǒng)它浅，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)床译柏。根據(jù)此控制系統(tǒng)特點，最多可以對6根軸進(jìn)行數(shù)字化控制姐霍。這6根軸可以最多配置為5個NC軸和1個PLC軸鄙麦。5個NC軸中最多可配置2個軸為主軸。根據(jù)該機(jī)床的加工和節(jié)拍要求镊折，需要1個卡具伺服軸和4個伺服進(jìn)給軸胯府，再加上4根主軸。明顯的马前，NC配置4個主軸是不可能的痪猛，而且主軸都是要求在高速旋轉(zhuǎn)下運行，于是將4根主軸均設(shè)計成變頻主軸累变，只要求單方向旋轉(zhuǎn)（正轉(zhuǎn)）扛浸。床身上的坐標(biāo)單元可實現(xiàn)X、Z1囊弥、Z2濒陈、Z3唁狼、Z4軸5個方向的運動，其中x軸為卡具軸嘶遏，Z1軸帶主軸SP1铁魁，Z2軸帶主軸SP2，Z3軸帶主軸SP3宰爆，Z4軸帶主軸SP4酵毕。SPl、SP2分別由1臺變頻器帶1臺變頻電動機(jī)控制蟆豫，SP3议忽、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1十减。

　　
　　2 主軸變頻控制的基本原理
　　

　　其中：p為電動機(jī)的極對數(shù)栈幸，s為轉(zhuǎn)差率，f為供電電源的頻率帮辟；n為電動機(jī)的轉(zhuǎn)速速址。從上式可看出，電動機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率成正比由驹，改變頻率即可以平滑地調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速芍锚。而對于變頻器而言，其頻率的調(diào)節(jié)范圍是很寬的蔓榄，可在0~400Hz甚至更高頻率之間任意調(diào)節(jié)并炮。

　　锪孔主軸電動機(jī)型號為YVPl32S1-50-A，功率為5.5kW润樱，其對應(yīng)的變頻器型號為CIMR—G7A451B渣触，功率為5.5kW。鉆孔主軸電動機(jī)型號為YVPl12M一50-A壹若，功率為4kW，臺份為2臺鹤莹，用一臺變頻器來控制绰蚁，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坑遥，功率為11kW嘁汞。同理，鉸孔主軸電動機(jī)型號為YVPll2M一50-A剧廓，功率為4kW凰侈，臺份為2臺，對應(yīng)的變頻器型號為CIMR—G7A401l馍丑，功率為11kW郎丰。各主軸要求轉(zhuǎn)速有所不同吩饶，因此可以通過輸入變頻器的頻率來控制主軸的轉(zhuǎn)速。

　　3 模擬主軸的控制
　　
　　對于SINUMERIK802Dsl可以利用MCPA模塊產(chǎn)生模擬給定信號直接連接模擬主軸洛惹。首先唯乃，MCPA提供的模擬電壓是直接供給變頻器的，而轉(zhuǎn)速指令則分別由繼電器KA20奋构、KA21壳影、KA22、KA23的通斷來控制弥臼，即KA20閉合宴咧，模擬電壓一給，則SPl軸以正轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)径缅，依此類推掺栅，具體見圖2的PLC程序。此程序只給出SPI軸芥驳，其他主軸同理柿冲。

　　
　　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兆旬；（3）變頻器到數(shù)控裝置的故障等狀態(tài)信號假抄。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)丽猬，只要按下操作面板上的主軸正轉(zhuǎn)按鈕宿饱，即模擬電壓給定了，該主軸就按照點動轉(zhuǎn)速開始正轉(zhuǎn)脚祟。

　　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)丐吹；T1—02→電動機(jī)額定輸出功率；T1-03→電動機(jī)額定電壓烂攒；T1-04→電動機(jī)額定電流性聚；T1-05→50電動機(jī)基頻；T1-06→電動機(jī)極數(shù)筝贮；T1-07→電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速饶粪。

　　4.2基本參數(shù)
　　
　　A1-01=2參數(shù)存取級別；A1-02=2開環(huán)控制模式芙棚；b1-01=頻率指令镰鹤；b1-02=1運行指令；b1-03=0停止方法数芝；C1-01=10加速時間达华；C1-02=10減速時間；E1-01=380輸入電壓改宅；E1-04=173最高頻率晒淮；E1-05=380最大電壓盲如；E1-06=33基頻；E1-13=380基電壓舆吮；E2-01=22.6電動機(jī)額定電流揭朝；E2-11=ll電動機(jī)額定功率；L1-01=1電動機(jī)保護(hù)功能選擇色冀；L3-04=0減速中防止失速潭袱。

　　4.3特殊功能參數(shù)
　　
　　L6-01=1；L6-02=100%過力矩锋恬；L6-03=0.1屯换；L6-04=1。

　　參數(shù)設(shè)定的情況下与学，主軸力矩達(dá)到極限值時彤悔，變頻器主軸過力矩的輸出信號會送給系統(tǒng)，此時索守，在PLC中將此信號給置位輸出晕窑，再由此輸出給對應(yīng)的伺服軸進(jìn)給保持，可復(fù)位消除卵佛，然后調(diào)整杨赤。H1—01→端子S3功能（外部故障）；H1—02→端子S4功能（故障復(fù)位）奥憎。

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

　　
　　5 結(jié)語
　　
　　該機(jī)床使用變頻主軸后捍椎，大大降低了產(chǎn)品成本，并且提高了機(jī)床加工的安全性能赂燎，在保證工件良好加工精度的同時接竣，也提高了生產(chǎn)效率。

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