一、應(yīng)用概況

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、高效率的自動化機(jī)床。配備多工位刀塔或動力刀塔，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。 

二、系統(tǒng)方案

本文是基于邁信EP5S系列伺服主軸驅(qū)動器在斜床身數(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。

三、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

四、機(jī)床工藝要求

1、數(shù)控機(jī)床要求主軸驅(qū)動器支持位置/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。 

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

3、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。 

4、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)，停止時不能出現(xiàn)抖動，定位精確。 

五、調(diào)試步驟

第一步：安裝EP5S主軸驅(qū)動器及主軸電機(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，正確設(shè)置主軸電機(jī)代碼；搭配第三方電機(jī)時，使用EP5S自學(xué)習(xí)功能，自動識別主軸電機(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)辨識功能，完成對定子電阻，轉(zhuǎn)子電阻，互感，漏感的辨識。運(yùn)行Fn6功能后，使能燈亮，當(dāng)屏幕顯示DONE且使能燈滅時，辨識結(jié)束，辨識過程大概需要花費(fèi)半分鐘左右。辨識結(jié)束后，按后退鍵退出Fn6功能，此時可以通過P菜單査詢辨識的參數(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。

六、EP5S伺服主軸產(chǎn)品特點

1、功率型號：3.7kW、5.5kW、7.5kW、11kW、15kW
2、電壓等級：AC380V -15%~+10% 50/60Hz
3、控制方式：EtherCAT總線控制，支持位置、速度、扭矩控制模式
4、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輸入
5、支持同步/異步主軸電機(jī)控制
6、支持主軸電機(jī)參數(shù)及慣量自學(xué)習(xí)
7、窄體結(jié)構(gòu)設(shè)計，節(jié)省安裝空間
8、直插自鎖式電源接線端子，接線簡便快捷