文：中達電通股份有限公司 李得寧
【摘要】本文主要介紹中達高端數(shù)控產(chǎn)品PUTNC-H6C-6數(shù)控系統(tǒng)和臺達ASD-AB系列伺服和ASD-A+系列伺服在復(fù)合車床上的完美整合應(yīng)用。本方案充分發(fā)揮H6多軸系統(tǒng)的控制優(yōu)勢，實現(xiàn)斜床身車銑6軸復(fù)合車床的高精度、多軸聯(lián)動、多功能的控制需求。
【Abstract】This paper mainly introduces the high-end numerical control products PUTNC-has H6C-6 numerical control system and sets of ASD-AB series servo and ASD-A + series in the compound of the lathe servo perfect application integration. The scheme fully play H6 multi-axis system control advantage and realize the car milling 6 axis bed lathe of high precision, compound axis, multi-function control with demand.
【關(guān)鍵字】數(shù)控系統(tǒng)；復(fù)合機床；車銑6軸；多軸控制
【Keywords】numerical control system; compound machine tools; car milling 6 axis; multi-axis control
為能在激烈的市場競爭中取勝，提高機床附加價值功能的集成化正在發(fā)展。代表這一趨勢的就是以一臺機床進行復(fù)合加工和不同方式的加工、作為可達到多品種、小批量生產(chǎn)、不同品種不同產(chǎn)量的生產(chǎn)時代的王牌而顯露頭角的復(fù)合加工機床。
復(fù)合機床，又稱為復(fù)合加工機床，或多功能復(fù)合加工機床，是能夠在一臺主機上完成或盡可能完成從毛坯至成品的多種要素加工的機床�，F(xiàn)今的制造業(yè)，特別是在機械加工現(xiàn)場，有如下幾個特點：多品種、中小批量化生產(chǎn)；較緊的交貨期；盡量降低生產(chǎn)成本；伴隨輕型化、產(chǎn)品外觀美學(xué)化的市場需求，產(chǎn)品的形狀日益復(fù)雜；缺乏技術(shù)嫻熟的核心員工。
為適應(yīng)這種現(xiàn)狀，在激烈的市場競爭中取勝，作為“王牌”的復(fù)合加工機床閃亮登場了。復(fù)合加工機床的開發(fā)、生產(chǎn)在不斷得到推進，特別是最近具有將車削功能和回轉(zhuǎn)切削功能合并起來的機床的銷售臺數(shù)迅速增加，今后可望達到與加工中心相匹敵的生產(chǎn)和銷售規(guī)模。
1 控制系統(tǒng)的組成
數(shù)控系統(tǒng)：PUTNC-H6C-6×1；
伺服驅(qū)動：ASD-A4523-B×1、ASD-A0721-AB×3、ASD-A1021-A×1、ASD-A1521-A×1；
伺服電機：ECMA-C30807ES×2、ECMA-C30807FS×1、ECMA-F21845PS×1、ECMA-E31310FS×1、ECMA-E31315ES×1。
2 性能及特點
通過臺達PUTNC-H6C-6的高性能6軸控制器，匹配臺達高性能伺服和45°高剛性斜床身，充分發(fā)揮產(chǎn)品高性能的特點，分別作用于X軸、Y軸（垂直于X軸，用于銑削加工）、Z軸、A軸（第二主軸）、B軸（第三主軸）、C軸（第一主軸），組成車銑CNC復(fù)合加工車床。
以車削為基礎(chǔ)的CNC復(fù)合加工車床，通常是以普通CNC數(shù)控車床為基礎(chǔ)，匹配一個4工位或者8工位電動刀架或液壓伺服刀架，或者匹配便于高效批量加工的多個排刀等刀具發(fā)展而成。主要加工對象為軸類、盤套類等回轉(zhuǎn)體零件，還可以進行軸類加工件的側(cè)向或者軸向的銑削、鉆孔和攻絲等加工。
在垂直于X軸的端面后端裝上具有可任意升降的銑削動力頭（第二主軸），在銑削動力頭的第二主軸上安裝銑刀、鉆頭或絲錐。銑削動力頭的升降通過伺服電機帶動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)精確定位。通過第一主軸的速度模式和定位模式的切換，匹配定位模式下的任意分度配合X軸端面和Z軸端面安裝的動力頭（第二主軸和第三主軸）上安裝的旋轉(zhuǎn)刀具進行偏心鉆孔，攻絲和銑削加工，還可實現(xiàn)圓柱的高速插補，從而大大地擴展了數(shù)控車床復(fù)合加工的能力。 達到通過一次工件裝夾，便可對回轉(zhuǎn)體零件進行全部或大部分的加工效果。
3 現(xiàn)場資料分析
4 控制器結(jié)構(gòu)及特色
電壓命令型伺服系統(tǒng)，最大響應(yīng)速度，每秒400萬個脈沖 (4000kpps) 分辨率1μm 時，速度可達每分鐘240米。
可自由設(shè)計簡易之LCD屏幕，利用LCD顯示編輯系統(tǒng)，簡單易學(xué)。并可選擇PC屏幕顯示編輯軟件，便于監(jiān)視或檢驗程序。經(jīng)計算機RS232 接口，可由PC傳送并執(zhí)行程序 (邊傳邊做)，或直接通過USB接口進行傳輸。
除一般程序設(shè)計外，也可由CAD/CAM制作完成，經(jīng)USB或計算機RS232C接口輸入。
可自由規(guī)劃個人專屬 KEYBOARD 或指撥設(shè)定。
H6C 控制器可經(jīng)由滾輪及被動 ENCODER 同時反饋，相互比對，確認(rèn)送料長度。
主機程序記憶儲存容量536k。
關(guān)機后，以電池系統(tǒng)保存程序 (BatteryBackup)。
MCM參數(shù)設(shè)定表，可針對不同CNC機臺特性，設(shè)定機械參數(shù)，增加配機的親和性。
具齒隙補償功能，可以調(diào)整導(dǎo)螺桿因使用后，所產(chǎn)生的齒隙誤差。
具6組工作坐標(biāo)系設(shè)定功能，能方便程序設(shè)計與工件加工。
客戶自設(shè)程序群功能(MACRO)。
刀具進給率可設(shè)定為毫米/分鐘或毫米/每轉(zhuǎn)。
單節(jié)間不停頓模式功能。
跳節(jié)功能 (Option Skip)。
選擇性停止 (Option Stop)，進給暫停 (Feed Hold) 功能。
在加工程序中，絕對值與增量值可同時交互使用。
自我診斷及錯誤指示功能。
切削圓弧時，可以直接用R-值表示半徑，也可使用I與J值。
各軸均可設(shè)定為主、仆模式。
具MPG手搖輪接口，可執(zhí)行手搖輪測試程序(MPG Test)。
提供串行輸入128點，輸出128點之可程序邏輯控制點。
5 主要應(yīng)用市場
本機床配合臺達PUTNC-H6C-6數(shù)控系統(tǒng)具有車削、鉆削、鏜削、銑削，攻絲等功能。適用于高速鋼、硬質(zhì)合金及陶瓷刀具，對黑色金屬、有色金屬及部分非金屬材料的零件進行粗、精加工�？绍囅鲀�(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、端面、溝槽、螺紋及復(fù)雜回轉(zhuǎn)型面，并可對零件的端面進行鉆孔、攻絲、鏜孔、銑削、及外表面銑削、深度較小的鏜孔工序。
6 結(jié)束語
隨著科技的飛速發(fā)展，機械加工行業(yè)正在不斷地向自動化、專業(yè)化、定向化的控制升級轉(zhuǎn)化。結(jié)合中達電通控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、開放性和易用性，在很多特種機械上都有很大的發(fā)展空間與潛力，配合中達綜合自動化產(chǎn)品組成的整體解決方案，以經(jīng)濟的成本、較高的性價比完成客戶產(chǎn)品的自動化控制需求。
作者簡介：
李得寧，男，出生于1984年9月，畢業(yè)于現(xiàn)代學(xué)院，自動化專業(yè)，天津科技大學(xué)，電氣工程及自動化專業(yè)。現(xiàn)任中達電通股份有限公司天津機電業(yè)務(wù)處應(yīng)用工程師，主要從事臺達TOP系列觸摸屏，DVP系列PLC，ASD系列伺服，VFD系列變頻器，GMC系列數(shù)控系統(tǒng)，臺達溫控器等全系列工業(yè)控制自動化產(chǎn)品的市場拓展技術(shù)解決方案支持，制定與實施綜合自動化解決方案，有著豐富的行業(yè)經(jīng)驗，積淀了不同行業(yè)間的特色功能拓展技巧與行業(yè)工藝。
