臺達 CNC 數(shù)控系統(tǒng) NC300 系列在雕銑機上的成功應用
2020-7-17 來源：臺達 作者：-
數(shù)控雕銑機既可以雕刻，也可銑削，是一種使用小刀具、大功率和高速主軸電機的高效高精數(shù)控銑床，并能廣泛應用在精密模具模仁的粗、精加工方面，如模具紫銅電極、鋁件產(chǎn)品批量加工、鞋模制造、治具加工及鐘表眼境等。相對于其它加工方式，雕銑機加工速度快，加工產(chǎn)品光潔度好，在機床加工業(yè)中越來越占有重要的地位。
某雕銑機設備制造企業(yè)，為提升市場競爭力，計劃開發(fā)一種新型的雕銑機，用于較小銑削量、小型模具的精加工，并以銅工、石墨等為主要加工原料。臺達以 CNC 數(shù)控系統(tǒng)NC300 系列為核心的解決方案成功幫助客戶進行雕銑機升級，在加工精度及表面光潔度方面更加提升雕銑機的品質(zhì)。雕銑機機械機構(gòu)一般多用龍門式架構(gòu)，龍門式又分為棟梁式和定梁式，但雕銑機以定梁式居多。該項目中，臺達解決方案主要包含 CNC 數(shù)控系統(tǒng) NC300 系列、伺服驅(qū)動器ASDA-A3 系列、交流伺服電機 ECMC 系列、變頻器 VFD-EL 系列以及串列 I/O 繼電器等各類臺達工業(yè)自動化產(chǎn)品。系統(tǒng)架構(gòu)如圖 1 所示。
其中，臺達 CNC 數(shù)控系統(tǒng) NC300 系列采多 CPU 嵌入式架構(gòu)，整合高速 / 高運算精度芯片，具有低耗能，可有效減少溫升的特點；同時不易受環(huán)境溫度、濕度、電源電壓的影響，從而增加系統(tǒng)穩(wěn)定性。此外，臺達 NC300 系列還具有配置靈活、擴展能力強、可靠度高等特點，可在線監(jiān)控及編輯，方便維護，具備多軸實時同步控制功能，提供 USB及 DNC 程序輸入接口，內(nèi)建 CF 卡內(nèi)存。
在此方案中，臺達整套解決方案以多 CPU 架構(gòu)作及時分工控制核心，以操作界面為顯示核心，以運動控制作為控制核心，通過各自獨立的高速運算器，大幅提升控制系統(tǒng)的處理效能，滿足用戶對高速高精的切削需求。
在數(shù)據(jù)的輸入輸出方面，此解決方案采用臺達高速通訊總線 DMCNET 控制方式，具有絕佳的抗噪聲能力、節(jié)省配線的優(yōu)勢，在實現(xiàn)高速、高分辨率伺服控制的同時，發(fā)送及回授命令精度高，可避免傳統(tǒng)高速脈波時命令的遺失問題，此外，這種總線控制方式對伺服參數(shù)的管理簡單便捷，易于調(diào)試。
在設備調(diào)試過程中，基礎參數(shù)調(diào)適通過自動慣量估測，并進行三軸系統(tǒng)模塊分析了解雕銑機特性，可預先對雕銑機出現(xiàn)的共振點進行補償，使調(diào)試設備過程達到事半功倍。另外，頻譜分析通過示波器抓取運動過程中軸向的電流進行，找到共振點的發(fā)生頻率和強度，透過臺達伺服驅(qū)動器 ASDA-A3 系列提供的多組抑制功能，可以有效消除機械共振對加工效果的影響。在加工路徑監(jiān)控方面，管理者可以檢測到加工路徑的異常現(xiàn)象，并做分析，快速取得最優(yōu)匹配參數(shù)，實現(xiàn)快速調(diào)機，滿足客戶不同的加工需求。
采用臺達綜合解決方案，可使該雕銑機的加工性能大幅提升，在對圖 2 所示物體進行加工測試后，加工眼部等棱角無過切，表面紋路均勻細膩，加工效果顯著，同時加工速度也得到明顯提升，獲得客戶高度贊譽。
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