英威騰電氣股份有限公司
摘 要：伺服系統(tǒng)在雕銑機(jī)上的應(yīng)用，最能反應(yīng)其性能的好壞。本文主要介紹英威騰伺服在高速雕銑機(jī)上的成功應(yīng)用，并對(duì)應(yīng)用調(diào)試過程作了詳細(xì)說明，同時(shí)給出了調(diào)試流程圖以便客戶使用參考。
關(guān)鍵詞：伺服系統(tǒng)；雕銑機(jī)；應(yīng)用調(diào)試；參數(shù)設(shè)置
1引言
隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)高速高精度雕銑機(jī)的需求日益增多。顧名思義，雕銑機(jī)既可做精細(xì)雕刻，又能做切割、鏤銑。在一定程度上既可以替代雕刻機(jī)，也可以替代一些小型的加工中心，應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，在模具行業(yè)、電子信息行業(yè)、汽車行業(yè)乃至傳統(tǒng)的五金、家具等行業(yè)都有著巨大的應(yīng)用需求，市場(chǎng)前景廣闊。而數(shù)控高速雕銑機(jī)是伺服產(chǎn)品的重點(diǎn)應(yīng)用行業(yè)，也最能考驗(yàn)伺服產(chǎn)品性能的好壞。一臺(tái)雕銑機(jī)一般需要3～5臺(tái)伺服電機(jī)做高速進(jìn)給，可見對(duì)伺服產(chǎn)品的需求量甚大。根據(jù)工作臺(tái)、加工件大小以及重量不同，所選伺服電機(jī)的范圍一般在200W至1KW之間。
此次選用英威騰伺服的客戶是深圳某知名研發(fā)制造雕銑機(jī)的企業(yè)，該企業(yè)對(duì)伺服產(chǎn)品的選用是十分嚴(yán)格的，其產(chǎn)品在行業(yè)內(nèi)一直以性能好、穩(wěn)定而著稱。此前該企業(yè)一直選用某日系著名品牌的伺服產(chǎn)品，應(yīng)用良好，比較美中不足的是價(jià)格過高。當(dāng)前雕銑機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也十分激烈，成本壓力很大，所以該企業(yè)一直想選用性價(jià)比更高的產(chǎn)品。經(jīng)過試用，客戶發(fā)現(xiàn)使用英威騰伺服產(chǎn)品的設(shè)備和使用日系產(chǎn)品的設(shè)備加工出來的零件的尺寸、光潔度完全一樣，這也充分說明英威騰伺服完全達(dá)到了雕銑機(jī)設(shè)備所要求的性能。在雕銑機(jī)上的成功應(yīng)用突破，也標(biāo)志著英威騰伺服在性能上再上一個(gè)臺(tái)階，達(dá)到了一流水平。
2 雕銑機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)
一般雕銑機(jī)的結(jié)構(gòu)包括以下部分：數(shù)控系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)。該企業(yè)的雕銑機(jī)數(shù)控是由專用運(yùn)動(dòng)控制卡組成，客戶獨(dú)立開發(fā)的控制程序。主軸系統(tǒng)采用國外進(jìn)口一體式的電主軸，利用英威騰CHV系列變頻器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)由3臺(tái)伺服電機(jī)組成。其中一臺(tái)用于X軸進(jìn)給，一臺(tái)用于Y軸進(jìn)給，一臺(tái)用于Z軸進(jìn)給。其中X、Y軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)由滾珠絲桿，彈性聯(lián)軸器，線性導(dǎo)軌，伺服電機(jī)等組成，伺服電機(jī)選用的為英威騰750W伺服產(chǎn)品。Z軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)也由滾珠絲桿，彈性聯(lián)軸器，線性導(dǎo)軌，伺服電機(jī)等組成，伺服電機(jī)選用的為英威騰400W伺服產(chǎn)品，帶抱閘系列。
該企業(yè)的雕銑機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)采用超寬的立柱和橫梁，它有極好的對(duì)稱性和極佳的剛性，移動(dòng)部分則加寬了導(dǎo)軌與導(dǎo)軌之間的距離，以克服不良力矩的問題。這是高速切削設(shè)備的首選結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)基本上可以保證雕銑機(jī)的非移動(dòng)部分的剛性盡可能的好，而移動(dòng)部分在保持靈活的同時(shí)，也會(huì)保持較好的剛性。而且這還有利于在不影響機(jī)械系統(tǒng)剛度的同時(shí)，盡量減小機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。較小的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比可以保證伺服系統(tǒng)有很高的響應(yīng)頻率。而雕銑機(jī)對(duì)伺服性能的要求就是要有很高的響應(yīng)頻率，很高的系統(tǒng)剛性，良好的低速特性。其結(jié)構(gòu)示意圖如1所示：
圖1 雕銑機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 圖2 伺服驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖
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