摘要：本文主要介紹普傳科技S系列伺服驅(qū)動(dòng)器、PI9000矢量變頻器在全機(jī)能數(shù)控車床上的應(yīng)用。

1、引言

    CL系列全機(jī)能數(shù)控車床是對(duì)軸類零件及盤類零件進(jìn)行各種車削加工的高精度機(jī)床。隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)機(jī)械零件的加工精度及表面粗糙度的要求日益提高，對(duì)車床精度的要求也越來(lái)越高。在汽車、電力、船舶、冶金、軍工、航空航天等行業(yè)，國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床正在發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。數(shù)控車床的自動(dòng)化程度高低界定車床的加工效率從而決定了車床的加工規(guī)模。普傳科技生產(chǎn)的伺服驅(qū)動(dòng)器和PI9000矢量變頻器在全機(jī)能數(shù)控車床上的應(yīng)用為國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床提供了良好的解決方案。

2、全機(jī)能數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

圖1CL全機(jī)能數(shù)控機(jī)床

    CL系列的全機(jī)能數(shù)控機(jī)床是具有兩軸聯(lián)動(dòng)、半閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床。機(jī)床具有高剛性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和吸震性，以保證高精度的切削加工。對(duì)控制進(jìn)給軸X、Z軸的伺服驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)要求有高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性及精確的定位精度，使機(jī)床的刀架移動(dòng)快速、穩(wěn)定且定位精度高。同時(shí)對(duì)于機(jī)床的換刀裝置也采用了伺服刀塔的設(shè)計(jì)，為快速、精確的換刀提供了保證。對(duì)于機(jī)床的主軸，必須是高速、高剛性的主軸，有快速的啟停特性，有著高效率及低噪音的設(shè)計(jì)，這樣可以使零件的加工效率高、精度高，高速也就意味著高的生產(chǎn)效率。

3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1全機(jī)能數(shù)控車床系統(tǒng)架構(gòu)

（1）數(shù)控系統(tǒng)：采用大連數(shù)控-31T的數(shù)控系統(tǒng)。

（2）主軸系統(tǒng)：普傳科技PI9000系列矢量型7.5KW變頻器，登奇主軸電機(jī)（7.5KW）

（3）進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：滾珠絲杠+彈性連軸器+直線滾動(dòng)導(dǎo)軌+普傳ADSD-S-S系列伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

（4）換刀系統(tǒng)：普傳科技的同步伺服驅(qū)動(dòng)器(ADSD-S23-S系列)

圖2普傳S系列伺服驅(qū)動(dòng)器

圖3普傳科技PI9000系列變頻器

3.2伺服和變頻器性能分析

    對(duì)于進(jìn)給軸X、Z的伺服性能的要求主要是伺服系統(tǒng)有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及較高的定位精度。普傳科技S系列伺服驅(qū)動(dòng)器基于ARM+IPM的硬件平臺(tái)，有著高速度頻率響應(yīng)，以及優(yōu)良的抗干擾能力，居于國(guó)產(chǎn)伺服前列；控制精度可以達(dá)到1個(gè)脈沖，最大的輸入頻率可以達(dá)到500Kpps，這都很好的保證了進(jìn)給軸所需驅(qū)動(dòng)的要求。

    對(duì)于主軸運(yùn)行要求有快速的啟停特性和穩(wěn)定的速度控制，普傳科技PI9000系列變頻器具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力滿足主軸電機(jī)的快速啟停和負(fù)載不斷變化的要求。

圖4數(shù)控系統(tǒng)與變頻器接線圖

圖5伺服驅(qū)動(dòng)電氣連接圖

    其中使用V/F控制時(shí)空載電流約為10A左右，采用有感矢量控制方式空載電流降為6A左右。4500轉(zhuǎn)啟停時(shí)間（運(yùn)行150HZ）上，V/F方式啟動(dòng)約為4秒，停車約為3秒；有感矢量啟動(dòng)約為4秒，停車約為1秒。完全達(dá)到高性能矢量變頻器的要求，從而提高機(jī)床加工的效率。對(duì)于全機(jī)能數(shù)控車床的換刀控制，也采用了原有的A系列同步伺服驅(qū)動(dòng)器，使用轉(zhuǎn)臺(tái)的控制功能，不需要專門的伺服刀塔控制器，即可方便的實(shí)現(xiàn)伺服刀塔的自動(dòng)換刀及最短路徑的選擇，大大節(jié)省了數(shù)控系統(tǒng)中PLC程序編寫，更利于用戶的使用與維護(hù)。

4、結(jié)束語(yǔ)

    使用普傳科技伺服驅(qū)動(dòng)器和PI9000矢量變頻器的CL系列全機(jī)能數(shù)控車床的可以達(dá)到機(jī)床設(shè)計(jì)的性能要求：X/Z軸的定位精度為0.016/0.020mm，重復(fù)定位精度為0.007/0.008mm，主軸可以滿足啟停迅速，運(yùn)行平穩(wěn)的要求。同時(shí)伺服刀塔的使用也可以大大節(jié)省換刀的時(shí)間及刀塔的換刀精度。普傳科技的S系列新伺服和PI9000新矢量變頻器產(chǎn)品安全可靠，性價(jià)比高，值得業(yè)界同行借鑒和推廣。