● 優(yōu)異的開環(huán)矢量控制性能，精度高、出力大；

● 精準(zhǔn)的參數(shù)自學(xué)習(xí)，高穩(wěn)速精度，雕銑材料光面度及平滑度高；

● 高可靠性，全密封設(shè)計(jì)，可很好的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境；

行業(yè)概述

1機(jī)床簡(jiǎn)介及分類

機(jī)床：是指制造機(jī)器的機(jī)器，也稱工作母機(jī)或工具機(jī)，習(xí)慣上簡(jiǎn)稱機(jī)床。

分類：一般分為金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床和木工機(jī)床等?，F(xiàn)代機(jī)械制造中加工機(jī)械零件的方法很多，除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，但凡屬精度要求較高和表面粗糙要求加工成較細(xì)的零件，一般都需要在機(jī)床上用切削的方法進(jìn)行最終加工。

金屬切削機(jī)床包括：車床、磨床、刨床、鉆床、雕銑機(jī)、加工中心、機(jī)床高速主軸等等。

   數(shù)控機(jī)床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，其較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問(wèn)題，是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。后面我們一般遇到的都是數(shù)控類機(jī)床變頻應(yīng)用。

2機(jī)床高速主軸工藝需求和指標(biāo)

2.1、機(jī)床主軸：

電主軸是將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)，電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤(rùn)滑器、冷卻裝置（水冷油冷）、內(nèi)置編碼器、換刀裝置等等。

2.2、數(shù)控機(jī)床主軸在采用變頻驅(qū)動(dòng)時(shí)，對(duì)變頻器有如下幾方面的技術(shù)要求：

1） 穩(wěn)速精度：指主軸運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)誤差，一般開環(huán)控制要求在3%以內(nèi)，閉環(huán)控制要求在0.3%以內(nèi)。

2） 急加/減速：為了提高工作效率，要求變頻器的加減速時(shí)間盡量短，一般要求在3~5秒完成。

3） 避免超調(diào)現(xiàn)象：變頻器從一個(gè)速度變化到另一個(gè)速度時(shí)的震蕩指標(biāo)，一般要求超調(diào)量越小越好。

4） 低速重切削要求：在加工一些工件時(shí)需要變頻器低頻大轉(zhuǎn)矩輸出，低速重切削是衡量變頻器是否適合在數(shù)控機(jī)床主軸應(yīng)用的最重要的指標(biāo)。

5）高可靠性：由于機(jī)床加工材料的特殊性，現(xiàn)場(chǎng)金屬粉塵、油污、潮濕等惡劣環(huán)境，需要變頻器更高的防護(hù)等級(jí)；

6）高速閉環(huán)矢量及定位：某些主軸設(shè)備需要幾萬(wàn)轉(zhuǎn)速度，做閉環(huán)矢量控制，實(shí)現(xiàn)定位控制功能，機(jī)床剛性攻絲工藝要求主軸做定位控制，0速力矩保持進(jìn)刀。

3剛性攻絲工藝參考品牌及對(duì)比

1、機(jī)床高速主軸做剛性攻絲，變頻器可選品牌

目前，國(guó)產(chǎn)變頻器能夠滿足主軸做剛性攻絲的不多，庫(kù)馬克ES850系列驅(qū)動(dòng)器可以滿足行業(yè)需求，我司產(chǎn)品從調(diào)試性能指標(biāo)來(lái)看占優(yōu)勢(shì)；

2、攻絲數(shù)據(jù)對(duì)比

庫(kù)馬克變頻器可攻M3~M10的螺孔，最高可攻到M10螺孔；某國(guó)產(chǎn)主流產(chǎn)品最高只能攻到M8螺孔，攻絲時(shí)存在抖動(dòng)現(xiàn)象。

3、性能對(duì)比

從加工螺孔型號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)比來(lái)看，庫(kù)馬克變頻器擁有更高的低頻力矩，更高的穩(wěn)速精度。

4ES850系列機(jī)床主軸行業(yè)應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)

1、機(jī)床主軸高速3萬(wàn)轉(zhuǎn)，滿足閉環(huán)矢量控制；

2、精準(zhǔn)的定位控制功能，保證主軸進(jìn)刀口位置一致；

3、需要攻絲時(shí)，穩(wěn)速精度高（ES850閉環(huán)速度精度±0.01%）、加減速響應(yīng)時(shí)間快（3秒甚至更低的加減速時(shí)間）、低速切削力矩大（最高可攻M10螺孔）；

4、變頻器配合機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)工作，包括接收和反饋系統(tǒng)速度脈沖信號(hào)，端子啟?？刂频鹊龋?

5、使機(jī)床實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，既要實(shí)現(xiàn)高速和中速雕銑、打磨、鉆孔，也要實(shí)現(xiàn)低速剛性攻絲；

6、ES850系列變頻器電氣密閉結(jié)構(gòu)，更好的適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境；

5調(diào)試過(guò)程

1、閉環(huán)矢量控制參數(shù)設(shè)置及調(diào)試過(guò)程

1）、設(shè)置63組電機(jī)銘牌參數(shù)，關(guān)鍵參數(shù)P63.03（電機(jī)額定轉(zhuǎn)速）、P63.04（電機(jī)額定頻率），63組電機(jī)其他參數(shù)也要設(shè)置正確，設(shè)置P63.06為2，按啟動(dòng)按鍵做電機(jī)參數(shù)靜止自學(xué)習(xí)。

2）、在V/F模式啟動(dòng)變頻器做試運(yùn)行，可以將3萬(wàn)轉(zhuǎn)給定最高轉(zhuǎn)速設(shè)置低一些，比如設(shè)置為3000轉(zhuǎn)，觀察變頻器運(yùn)行狀況及鍵盤顯示參數(shù)，包括運(yùn)行空載電流、輸出電壓、電機(jī)磁通等等，通過(guò)換算實(shí)際運(yùn)行頻率和輸出電壓的比值，對(duì)比理論運(yùn)行頻率和輸出電壓比值，微調(diào)P62.01空載電流，再次操作63組電機(jī)參數(shù)靜止自學(xué)習(xí)，重復(fù)上面的觀察運(yùn)行數(shù)據(jù)過(guò)程，直到實(shí)際運(yùn)行頻率和輸出電壓比值與理論值接近。此時(shí)可以在V/F模式實(shí)驗(yàn)更高的電機(jī)轉(zhuǎn)速，測(cè)試控制效果。

3）、將編碼器信號(hào)線（8根信號(hào)線）正確接入PG卡端子，設(shè)置P63.07為1（閉環(huán)矢量控制模式），設(shè)置P61.00編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，試運(yùn)行閉環(huán)矢量控制可否轉(zhuǎn)起來(lái)。如果運(yùn)行不起來(lái)，鍵盤顯示報(bào)24號(hào)速度反饋故障，則設(shè)置P61.02為1改變編碼器相位。一般情況，再次試運(yùn)行，電機(jī)可以正常旋轉(zhuǎn)起來(lái)，閉環(huán)矢量控制調(diào)試成功。如果還是運(yùn)行不起來(lái)，檢查編碼器信號(hào)線接入PG卡是否正確，這點(diǎn)很關(guān)鍵。

4）、觀察閉環(huán)矢量控制運(yùn)行狀態(tài)，測(cè)試速度3000轉(zhuǎn)以上時(shí)，鍵盤速度顯示情況。由于主軸速度快，存在很高的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，如果23組參數(shù)速度環(huán)比例增益不夠大，積分時(shí)間不夠短，電機(jī)速度會(huì)出現(xiàn)明顯的波動(dòng)，此時(shí)增大P23.00，減小P23.01，直到運(yùn)行速度穩(wěn)定為止。包括P23.02電流環(huán)比例增益需要相應(yīng)增大，P40.07位置環(huán)比例增益適當(dāng)增大。大家理解矢量控制模型，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，閉環(huán)矢量控制時(shí)，速度波動(dòng)大，需要補(bǔ)償量增大，補(bǔ)償響應(yīng)時(shí)間更快，那么速度會(huì)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。

2、調(diào)試定位控制功能

  設(shè)置P40.00為1伺服控制使能，仿真端子DI5使能（P40.01位置控制使能信號(hào)）、將主軸用紅筆做好標(biāo)記，觀察主軸定位是否固定在一個(gè)位置，P40.42（DI4功能）強(qiáng)制定位使能，此功能在A螺紋孔完成后，主軸出刀后系統(tǒng)控制做強(qiáng)制定位使能，進(jìn)入B螺紋口進(jìn)刀做第二個(gè)攻絲過(guò)程，后續(xù)以此重復(fù)。主軸出刀強(qiáng)制定位的目的是，保證每次進(jìn)刀刀口位置是一樣的。

3、結(jié)合系統(tǒng)做剛性攻絲

  將系統(tǒng)信號(hào)線正確接入變頻器控制端子（啟停正反轉(zhuǎn)及繼電器輸出信號(hào)），系統(tǒng)速度脈沖信號(hào)接入PG卡（4根線），PG卡（6根線）反饋當(dāng)前運(yùn)行速度脈沖信號(hào)給系統(tǒng)。

描述剛性攻絲生產(chǎn)過(guò)程：

 主軸加工螺紋孔前，做定位控制，P14.31設(shè)置RO1繼電器輸出定位完成信號(hào)給系統(tǒng)，此時(shí)主軸刀口0速力矩保持，以相同的位置進(jìn)刀，系統(tǒng)給出相應(yīng)的脈沖速度，主軸提速做攻絲環(huán)節(jié)，當(dāng)螺紋深度達(dá)到，系統(tǒng)停車，反向運(yùn)行回刀，當(dāng)?shù)犊陔x開螺紋孔，再次做強(qiáng)制定位使能，進(jìn)入第二個(gè)螺紋孔攻絲流程。此過(guò)程中，攻絲和回刀要求速度精度非常高，保證螺紋絲在回刀時(shí)不會(huì)弄壞，不過(guò)攻絲和回刀過(guò)程，僅僅是系統(tǒng)給定變頻器信號(hào)，變頻器做執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

 分別做M3~M10不同型號(hào)螺紋孔攻絲，觀察變頻器輸出電流及主軸運(yùn)行情況。

 6、系統(tǒng)接線和參數(shù)設(shè)置

1）系統(tǒng)接線

3）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用圖片

2、做閉環(huán)矢量控制環(huán)節(jié)時(shí)，一定要注意PG卡與編碼器型號(hào)匹配，調(diào)測(cè)時(shí)，編碼器信號(hào)線要正確接入到PG卡。

3、機(jī)床手動(dòng)正反轉(zhuǎn)通過(guò)端子實(shí)現(xiàn)，剛性攻絲進(jìn)刀正轉(zhuǎn)和出刀反轉(zhuǎn)是通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)給過(guò)來(lái)的正負(fù)脈沖信號(hào)進(jìn)行控制。

 庫(kù)馬克ES850系列驅(qū)動(dòng)器在多功能新型機(jī)床上成功應(yīng)用，用戶對(duì)加工效果滿意，且接線簡(jiǎn)單，需要調(diào)試參數(shù)較少，便于推廣應(yīng)用。