數(shù)控車床是使用較為廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。它主要用于軸類零件或盤類零件的內(nèi)外圓柱面、任意錐角的內(nèi)外圓錐面、復(fù)雜回轉(zhuǎn)內(nèi)外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工。數(shù)控車床自五十年代問世以來，在單件生產(chǎn)、小批量生產(chǎn)中，使用數(shù)控車床加工復(fù)雜形狀的零件，不僅提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，而且縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期和降低了對(duì)工人技術(shù)熟練程度的要求。

　　斜床身數(shù)控車床是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床。配備多工位刀塔或動(dòng)力刀塔，機(jī)床就具有廣泛的工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復(fù)雜工件，具有直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)各種補(bǔ)償功能，并在復(fù)雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。

　　系統(tǒng)方案

　　本文是基于邁信EP5S系列伺服主軸驅(qū)動(dòng)器在斜床身數(shù)控車床主軸上的應(yīng)用。EP5S作為主軸驅(qū)動(dòng)單元，配合寶元T6850D數(shù)控系統(tǒng)，使用EtherCAT總線通訊方式，可以實(shí)現(xiàn)軸類、盤類的內(nèi)外表面、錐面、圓弧、螺紋、鏜孔、鉸孔加工，也可以實(shí)現(xiàn)非圓曲線等各種車削加工。配套機(jī)床廣泛應(yīng)用于汽車制造、醫(yī)療設(shè)備制造、電子器件、模具制造、通用機(jī)械、精密儀器等多行業(yè)的零部件加工制造。

　　應(yīng)用現(xiàn)場圖片

　　機(jī)床本體外觀 / 內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu) / 電氣柜配置

　　機(jī)床工藝要求

　　數(shù)控機(jī)床要求主軸驅(qū)動(dòng)器支持位置/速度控制模式，進(jìn)給功能(C軸功能)和定向功能(準(zhǔn)停功能)，以滿足自動(dòng)換刀、剛性攻絲、螺紋切削以及車削中心的某些加工工藝需要。

　　數(shù)控機(jī)床要求主軸在正、反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)均可進(jìn)行自動(dòng)加、減速控制，并且加、減速時(shí)間要短。要求主軸可以在2秒內(nèi)從靜止加速到5000r/min。

　　數(shù)控機(jī)床要求主軸伺服過載能力強(qiáng)，工件單邊車削>5.5mm。

　　數(shù)控機(jī)床要求主軸伺服支持外置第二編碼器，主軸運(yùn)行啟停平穩(wěn)，停止時(shí)不能出現(xiàn)抖動(dòng)，定位精確。

　　調(diào)試步驟

　　第一步：安裝EP5S主軸驅(qū)動(dòng)器及主軸電機(jī)，并確保接線正確。系統(tǒng)上電，確定EtherCAT通訊網(wǎng)絡(luò)正常。

　　第二步：主軸電機(jī)適配。搭配邁信成套主軸電機(jī)時(shí)，正確設(shè)置主軸電機(jī)代碼;搭配第三方電機(jī)時(shí)，使用EP5S自學(xué)習(xí)功能，自動(dòng)識(shí)別主軸電機(jī)參數(shù)及慣量。

　　先通過Fn-2進(jìn)入單機(jī)模式，然后通過Fn6功能觸發(fā)異步電機(jī)離線參數(shù)辨識(shí)功能，完成對(duì)定子電阻，轉(zhuǎn)子電阻，互感，漏感的辨識(shí)。運(yùn)行Fn6功能后，使能燈亮，當(dāng)屏幕顯示DONE且使能燈滅時(shí)，辨識(shí)結(jié)束，辨識(shí)過程大概需要花費(fèi)半分鐘左右。辨識(shí)結(jié)束后，按后退鍵退出Fn6功能，此時(shí)可以通過P菜單査詢辨識(shí)的參數(shù)結(jié)果 P702~P705，通過E-set保存該結(jié)果。

　　第三步：根據(jù)編碼器類型及安裝方式，確定電機(jī)與編碼器傳動(dòng)比例，正確設(shè)置編碼器線數(shù)及電子齒輪比相關(guān)參數(shù)。

　　第四步：旋轉(zhuǎn)主軸電機(jī)，確定電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向及編碼器旋轉(zhuǎn)方向，如反向可通過EP5S相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改。

　　第五步：測試加工效果，可通過EP5S環(huán)路增益參數(shù)調(diào)整，以配合機(jī)床機(jī)械達(dá)到最優(yōu)的加工效果。

　　EP5S伺服主軸產(chǎn)品特點(diǎn)

　　功率型號(hào)：3.7kW、5.5kW、7.5kW、11kW、15kW

　　電壓等級(jí)：AC380V -15%~+10% 50/60Hz

　　控制方式：EtherCAT總線控制，支持位置、速度、扭矩控制模式

　　雙編碼器接口，全閉環(huán)控制。支持方波、正余弦、串口通信、旋變等形式編碼器信號(hào)輸入

　　支持同步/異步主軸電機(jī)控制

　　支持主軸電機(jī)參數(shù)及慣量自學(xué)習(xí)

　　窄體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，節(jié)省安裝空間

　　直插自鎖式電源接線端子，接線簡便快捷