1 引 言 　 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)機(jī)械加工提出了愈來愈高的要求,數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛.生產(chǎn)的發(fā)展使許多原有的機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)和加工過程中越來越無法滿足人們對(duì)高精度高效率的要求，反過來又促進(jìn)了數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)的大面積使用，使數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)里的受眾率大大提高。本文結(jié)合基于臺(tái)達(dá)伺服DELTA-ASDA的H4-M數(shù)控系統(tǒng)在鋼輥刻花機(jī)上的應(yīng)用, 對(duì)加工控制相關(guān)技術(shù)工藝和技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)作簡要討論. 眾所周知, 鋼輥刻花機(jī)是軋鋼廠最主要的輔助加工設(shè)備之一,與文中討論控制方案配套的是飛刀式鋼輥刻花機(jī)（機(jī)械結(jié)構(gòu)上含有擺頭刻字刀）, 這種刻花機(jī)已經(jīng)在首鋼,包鋼和通鋼等大中型鋼廠里使用, 它較以往單擺頭式的鋼輥刻花機(jī), 加工效率和加工精度都有大幅度的提高, 以前使用擺頭式的加工一個(gè)輥槽需要30min, 而使用飛刀式的僅僅需要20min, 從而使加工效率提高了三分之一. 基與以上的優(yōu)點(diǎn), 顯然基于DELTA-ASDA臺(tái)達(dá)伺服的H4-M系統(tǒng)的控制方案在軋鋼輥雕刻機(jī)上一定會(huì)有廣闊的應(yīng)用空間. 2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 　 軋鋼輥刻花機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示, 它由以下部分組成:臺(tái)達(dá)伺服DELTA-ASDA, 意圖數(shù)控系統(tǒng)PUTNC-H4-M,臺(tái)達(dá)M TAPE變頻器和意圖手搖輪PUMPG-BA4SI等組成. [align=center] 圖1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖[/align] 3 技術(shù)要求和工藝說明 　 軋鋼輥雕刻機(jī)如圖2所示。客戶實(shí)際是使用五軸控制加工飛刀、刻子擺頭和工件夾頭對(duì)螺紋鋼軋鋼輥進(jìn)行刻花刻字, 其中各軸的命名以及功能：X軸, 控制飛刀刻花深度的橫向進(jìn)給軸; Y軸, 控制工件夾頭按指令進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸; Z軸,控制刻字?jǐn)[頭的旋轉(zhuǎn)軸; A軸, 控制飛刀按指令旋轉(zhuǎn)的刻花的旋轉(zhuǎn)軸; B軸, 控制飛刀縱向移動(dòng)跳槽的進(jìn)給軸。 各軸的具體機(jī)械運(yùn)動(dòng)以及伺服功率：X、B軸為直線運(yùn)動(dòng)軸, 使用螺距為6mm的滾珠絲桿且伺服電機(jī)的連接都為直連方式，X軸是由系統(tǒng)控制的可以按照指令運(yùn)動(dòng)而且,電機(jī)功率為1.5kW.B軸是由一個(gè)手搖控制的,伺服采用的是位置控制模式利用多個(gè)齒輪比進(jìn)行速度切換,可以說是一個(gè)脫離系統(tǒng)以外的單獨(dú)軸；Y、A、Z軸的旋轉(zhuǎn)軸減數(shù)比分別為72:1,2:1,1:1, 由系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行控制而與手搖無關(guān),其電機(jī)功率分別為3kW,2kW,1.5kW, 編碼器脈沖倍率都設(shè)為2倍, 而不是通常的4倍。 [align=center] 圖2 軋鋼輥雕刻機(jī)[/align] 4 數(shù)控及伺服系統(tǒng)相關(guān)參數(shù) 關(guān)于數(shù)控及伺服系統(tǒng)的工作原理比較簡單，不必多述，這里僅給出數(shù)控及伺服系統(tǒng)操作運(yùn)行時(shí)的相關(guān)參數(shù)，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置的類似界面如圖3所示。 [align=center] 圖3系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面[/align] （1）數(shù)控系統(tǒng)參數(shù) 1）關(guān)于各軸的基礎(chǔ)參數(shù) 0118: 00000005 X軸電子齒輪比分母（根據(jù)機(jī)械減數(shù)比設(shè)定） 0119: 00000003 X軸電子齒輪比分子 0120: 00000375 Y軸電子齒輪比分母 0121: 00000360 Y軸電子齒輪比分子 0122: 00002500 Z軸電子齒輪比分母 0123: 00006000 Z軸電子齒輪比分子 0124: 00000001 A軸電子齒輪比分母 0125: 00000036 A軸電子齒輪比分子 0160: 00000004 X馬達(dá)反饋編碼器脈沖倍率值 0161: 00000002 Y馬達(dá)反饋編碼器脈沖倍率值 0162: 00000002 Z馬達(dá)反饋編碼器脈沖倍率值 0163: 00000002 A馬達(dá)反饋編碼器脈沖倍率值 0253: 00000000 X為0是直線軸，為1是旋轉(zhuǎn)軸 0254: 00000001 Y為0是直線軸，為1是旋轉(zhuǎn)軸 0255: 00000001 Z為0是直線軸，為1是旋轉(zhuǎn)軸 0256: 00000001 A為0是直線軸，為1是旋轉(zhuǎn)軸 　 2）有關(guān)Y、A軸回原點(diǎn)速度的參數(shù) 0136: 00002000 X回機(jī)械原點(diǎn)的第一段速度（mm/min） 0139: 00001500 A回機(jī)械原點(diǎn)的第一段速度（mm/min） 0142: 00000040 X回機(jī)械原點(diǎn)時(shí)，編碼器尋找GRID信號(hào)速度（mm/min） 0145: 00000150 A回機(jī)械原點(diǎn)時(shí)，編碼器尋找GRID信號(hào)速度（mm/min） 　 回原點(diǎn)速度有關(guān)的參數(shù)表明，Y、A軸回原點(diǎn)速度都比較低是因?yàn)閅、A軸的機(jī)械減數(shù)比都比較大，降低回原點(diǎn)速度可以保證回零精度。 （2）伺服系統(tǒng)參數(shù) A軸 P1-01=2， 設(shè)定伺服控制模式為速度模式 P2-04=1758， 速度控制增益 P2-06=35， 速度積分補(bǔ)償 P2-25=8， 共振抑制低通濾波 P2-26=257， 外部干擾抵抗增益 P2-10=101， Servo ON信號(hào)常OFF B軸 P1-00=0，設(shè)定伺服接受脈沖命令的型式 P1-01=0，設(shè)定伺服控制模式為位置模式 P1-44=5，電子齒輪比分子 P1-45=3，電子齒輪比分母 P2-12=143，切換電子齒輪比, ×10 P2-12=144，切換電子齒輪比，×100 P2-60=50， 第二電子齒輪比分子 P2-61=500，第三電子齒輪比分子 X軸 P1-01=2，設(shè)定伺服控制模式為速度模式 P2-04=1318，速度控制增益 P2-06=28，速度積分補(bǔ)償 P2-25=8， 共振抑制低通濾波 P2-26=301，外部干擾抵抗增益 P2-10=101，Servo ON信號(hào)常OFF Y軸 P1-01=2，設(shè)定伺服控制模式為速度模式 P2-04=989，速度控制增益 P2-06=35， 速度積分補(bǔ)償 P2-25=7， 共振抑制低通濾波 P2-26=237，外部干擾抵抗增益 P2-10=101，Servo ON信號(hào)常OFF Z軸 P1-01=2，設(shè)定伺服控制模式為速度模式 P2-04=1570，速度控制增益 P2-06=50，速度積分補(bǔ)償 P2-25=5，共振抑制低通濾波 P2-26=201，外部干擾抵抗增益 P2-10=101，Servo ON信號(hào)常開OFF 　　以上伺服的增益參數(shù),都是通過使用臺(tái)達(dá)伺服調(diào)試軟件GAIN.EXE根據(jù)不同的JL/JM負(fù)載慣量比和不同的響應(yīng)頻寬BW計(jì)算出來的。由于電機(jī)的功率都很大,對(duì)電機(jī)的鋼性要求很高,所以增益最好都盡量調(diào)整的高一些,以滿足加工的實(shí)際要求。 （3）加工程序簡介（G代碼程序） 刻花程序如下： N01 G01 B-175. F100000 （刀至起始點(diǎn)） N02 G65 L87 P03 A23 B34 （加工循環(huán),起始行03 終止行23 循環(huán)次數(shù)35次） N03 G01 X0.05 F100 （進(jìn)刀） N04 G65 L87 P05 A06 B45 （ 總槽數(shù)+1的一半-6） H4-M數(shù)控系統(tǒng) N05 G01 B-240. Y4.269 F150000 （Y是螺旋分度y） N06 G01 B-120. Y2.721 F200000 （Y是2倍槽間距- y=y‘） N08 G65 L87 P09 A10 B2 （加工循環(huán),起始行09 終止行10 循環(huán)次數(shù)3次） N09 G01 B-240. Y4.269 F150000 N10 G01 B-120. Y9.711 F200000（4倍的槽間距-y） N14 G65 L87 P15 A16 B45 （總槽數(shù)-1的一半-5） N15 G01 B-240. Y4.269 F150000 N16 G01 B-120. Y2.721 F200000 N18 G65 L87 P19 A20 B1 （加工循環(huán),起始行19 終止行20 循環(huán)次數(shù)2次） N19 G01 B-240. Y4.269 F150000 N20 G01 B-120. Y9.711 F200000 N22 G01 B-240. Y4.269 F150000 N23 G01 B-120. Y2.751F200000 （y‘+累積誤差） N26 M30 （程序結(jié)束） 5 結(jié)束語 　 以上從使用角度簡要討論了H4-M數(shù)控系統(tǒng)結(jié)合DELTA-ASDA臺(tái)達(dá)伺服在軋鋼輥雕刻機(jī)上的應(yīng)用方案，它較以往單擺頭式的鋼輥刻花機(jī),加工精度有大幅度的提高,加工效率提高了三分之一，是一種值得推廣的 應(yīng)用方案。