1、數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介
數(shù)字控制機(jī)床,簡(jiǎn)稱數(shù)控機(jī)床(NC , Numerical Control),是三十年來(lái)綜合應(yīng)用集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品,在機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度、高效率、高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)。
數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比,是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。
主軸是機(jī)床構(gòu)成中一個(gè)重要的部分,對(duì)于提高加工效率,擴(kuò)大加工材料范圍,提升加工質(zhì)量都有著很重要的作用。全功能數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用無(wú)級(jí)變速。
2、 數(shù)控機(jī)床對(duì)應(yīng)用技術(shù)的要求
1、電機(jī)要求
通常要求用變頻電機(jī),或者普通電機(jī)加風(fēng)扇以滿足電機(jī)在低頻的散熱要求、并且要求電機(jī)調(diào)速范圍廣。
2、變頻器的技術(shù)要求
1)要求低頻力矩大
選用矢量變頻器,低頻時(shí)(1~10Hz)能出來(lái)150%額定轉(zhuǎn)矩。
2)轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快,穩(wěn)速精度高
選用矢量變頻器,能實(shí)現(xiàn)很好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)效果,依據(jù)負(fù)載的變化,通過輸出轉(zhuǎn)矩的變化很快做出響應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸速度的穩(wěn)定。
3)減速停車速度快
通常數(shù)控機(jī)床的加減速時(shí)間都是比較短的,根據(jù)客戶自身需求,一般在2~3s,需要帶制動(dòng)單元的變頻器
4)進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)
選用矢量變頻器后,要達(dá)到很好的控制性能通常都需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行參數(shù)自學(xué)習(xí),其目的是獲取準(zhǔn)確的電機(jī)內(nèi)部參數(shù),以用于矢量控制計(jì)算。參數(shù)自學(xué)習(xí)所需要的電機(jī)銘牌參數(shù)有:電機(jī)額定功率、電機(jī)額定頻率、電機(jī)額定轉(zhuǎn)速、電機(jī)額定電壓、電機(jī)額定電流。有的變頻電機(jī)的銘牌上可能沒標(biāo)額定轉(zhuǎn)速值,可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值估計(jì)一下額定轉(zhuǎn)速。
5)頻率指令和運(yùn)行指令
數(shù)控機(jī)床上使用的變頻器其頻率指令和運(yùn)行指令都來(lái)源于CNC控制器,模擬量的給定一般以DC 0—10V電壓型模擬量為主,也有電流型的。因此要求變頻器具有較高的模擬量線性度。
3.變頻系統(tǒng)原理
1)變頻器配線
需要端子控制作為命令源,二線式端子控制:一個(gè)正轉(zhuǎn)命令FWD(S1輸入),一個(gè)反轉(zhuǎn)命令REV(S2輸入)。
頻率源為模擬量設(shè)定(電腦控制板輸出0~10VDC),只需要從AI1口輸入頻率指令即可。
需要故障信號(hào)輸出信號(hào)(R1A,R1B,R1C)和故障復(fù)位信號(hào)(S6輸入)。
2)變頻器參數(shù)設(shè)置
4.測(cè)試性能指標(biāo):
1)3.0kW數(shù)控車床
電動(dòng)機(jī)參數(shù):額定功率:3.0kW,額定頻率:50Hz, 額定電壓:380V,額定電流:7.8A,額定轉(zhuǎn)速:970r/min 。
機(jī)械傳動(dòng)比:1:1.5
加工材料:45#鋼
實(shí)際測(cè)試性能指標(biāo):主軸轉(zhuǎn)速:200r/min(變頻器運(yùn)行頻率15Hz), 進(jìn)刀速度:50mm/min, 單邊進(jìn)刀量:2.5mm,運(yùn)行的效果很好,實(shí)際的進(jìn)刀速度和單邊進(jìn)刀量還可以加大。
2)5.5kW數(shù)控車床
電動(dòng)機(jī)參數(shù):額定功率:5.5kW,額定頻率:50Hz, 額定電壓:380V,額定電流:13A,額定轉(zhuǎn)速:1400r/min
機(jī)械傳動(dòng)比:1:1.5
加工材料:45#鋼
實(shí)際測(cè)試性能指標(biāo):主軸轉(zhuǎn)速:200r/min(變頻器運(yùn)行頻率9~10Hz), 進(jìn)刀速度:60mm/min, 單邊進(jìn)刀量:2mm;主軸轉(zhuǎn)速:450r/min(變頻器運(yùn)行頻率22Hz左右), 進(jìn)刀速度:60mm/min, 單邊進(jìn)刀量:4mm,運(yùn)行的效果很好,實(shí)際的進(jìn)刀速度和單邊進(jìn)刀量還可以加大。
5.總結(jié)
臺(tái)安N310變頻器已經(jīng)在多家數(shù)控機(jī)床廠配套使用,其優(yōu)越的性能(啟動(dòng)電流小、調(diào)速平滑、調(diào)速范圍大、運(yùn)行穩(wěn)定、精度高、低頻轉(zhuǎn)矩大、保護(hù)功能齊全、可靠性高、操作維護(hù)簡(jiǎn)便等)和超強(qiáng)的穩(wěn)定性已經(jīng)得到了充分驗(yàn)證,完全可以滿足數(shù)控車床之應(yīng)用要求。