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

1、引言

CL系列全機能數(shù)控車床是對軸類零件及盤類零件進行各種車削加工的高精度機床。隨著工業(yè)的發(fā)展，對機械零件的加工精度及表面粗糙度的要求日益提高，對車床精度的要求也越來越高。在汽車、電力、船舶、冶金、軍工、航空航天等行業(yè)，國產(chǎn)數(shù)控車床正在發(fā)揮著越來越大的作用。數(shù)控車床的自動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)動器和PI9000矢量變頻器在全機能數(shù)控車床上的應(yīng)用為國產(chǎn)數(shù)控車床提供了良好的解決方案。

2、全機能數(shù)控機床的特點

圖1CL全機能數(shù)控機床

CL系列的全機能數(shù)控機床是具有兩軸聯(lián)動、半閉環(huán)控制的數(shù)控機床。機床具有高剛性的結(jié)構(gòu)設(shè)計和吸震性，以保證高精度的切削加工。對控制進給軸X、Z軸的伺服驅(qū)動器及電機要求有高的動態(tài)響應(yīng)特性及精確的定位精度，使機床的刀架移動快速、穩(wěn)定且定位精度高。同時對于機床的換刀裝置也采用了伺服刀塔的設(shè)計，為快速、精確的換刀提供了保證。對于機床的主軸，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，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

3.1全機能數(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（7.5KW）

（3）進給驅(qū)動系統(tǒng)：滾珠絲杠+彈性連軸器+直線滾動導(dǎo)軌+普傳ADSD-S-S系列伺服驅(qū)動系統(tǒng)。

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

圖2普傳S系列伺服驅(qū)動器

圖3普傳科技PI9000系列變頻器

3.2伺服和變頻器性能分析

對于進給軸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)動器基于ARM+IPM的硬件平臺，有著高速度頻率響應(yīng)，以及優(yōu)良的抗干擾能力，居于國產(chǎn)伺服前列；控制精度可以達(dá)到1個脈沖，最大的輸入頻率可以達(dá)到500Kpps，這都很好的保證了進給軸所需驅(qū)動的要求。

對于主軸運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)良的動態(tài)調(diào)節(jié)能力滿足主軸電機的快速啟停和負(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)動電氣連接圖

其中使用V/F控制時空載電流約為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)啟停時間（運行150HZ）上，V/F方式啟動約為4秒，停車約為3秒；有感矢量啟動約為4秒，停車約為1秒。完全達(dá)到高性能矢量變頻器的要求，從而提高機床加工的效率。對于全機能數(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)動器，使用轉(zhuǎn)臺的控制功能，不需要專門的伺服刀塔控制器，即可方便的實現(xiàn)伺服刀塔的自動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。

4、結(jié)束語

使用普傳科技伺服驅(qū)動器和PI9000矢量變頻器的CL系列全機能數(shù)控車床的可以達(dá)到機床設(shè)計的性能要求：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，運行平穩(wěn)的要求。同時伺服刀塔的使用也可以大大節(jié)省換刀的時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，性價比高，值得業(yè)界同行借鑒和推廣。