關(guān)于CNC-H4-T數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控立車上的應(yīng)用

摘要：本文主要闡述了利用中達(dá)電通CNC-H4-T數(shù)控系統(tǒng)強(qiáng)大的開放式系統(tǒng)架構(gòu)和臺(tái)達(dá)伺服快速精確的定位功能，應(yīng)用于數(shù)控立車之中，從而更好地滿足市場(chǎng)的需求。   

        立式數(shù)控車床簡(jiǎn)稱為數(shù)控立車，其車床主軸垂直于水平面，一個(gè)直徑很大的圓形工作臺(tái)，用來裝夾工件。這類機(jī)床主要用于加工徑向尺寸大、軸向尺寸相對(duì)較小的大型復(fù)雜零件。

        其技術(shù)要求主要包括數(shù)控立車參數(shù)、對(duì)伺服提出的要求、對(duì)數(shù)控提出的要求、對(duì)工作臺(tái)電機(jī)的要求、

 1. 數(shù)控立車參數(shù)要求：
      (1)加工能力
                 最大旋轉(zhuǎn)外徑Ø700mm
                 最大切削外徑Ø600mm
                 最大切削高度 650mm
      (2)行程進(jìn)給
                X 軸行程 -350/30mm
                Z軸行程 700mm
                X軸快速進(jìn)給 15m/min
                Z軸快速進(jìn)給 15m/min
      (3)精度控制
                定位精度:0.01mm
                重復(fù)定位精度:0.008mm

2. 對(duì)伺服提出的要求：
        (1) 運(yùn)動(dòng)很平穩(wěn)順滑。
        (2) 往復(fù)運(yùn)動(dòng)夠快速且精準(zhǔn)。
        (3) 車刀切削瞬間,或者其他外力突然介入,伺服定位或定速被影響很少。

3. 對(duì)數(shù)控提出的要求：
        (1) 數(shù)控系統(tǒng)的基本功能要求——G代碼功能，輔助功能——M代碼。工件程序容量要大。
        (2) RS232通訊和DNC在線加工。
        (3) 聯(lián)動(dòng)軸數(shù)：2個(gè)
        (4) 控制精度：0.001mm
        (5) 操作畫面可以自由規(guī)劃。

4. 對(duì)工作臺(tái)電機(jī)的要求：
        采用三相異步交流電機(jī)，電機(jī)功率是11/14KW,實(shí)現(xiàn)兩極變速,高速和低速。點(diǎn)動(dòng)（走低速）和制動(dòng)（高速方式下延時(shí)5秒鐘后制動(dòng)，低速方式下延時(shí)3秒后制動(dòng)）；
        另外需要一個(gè)+5V的外掛手輪，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)對(duì)刀和程序測(cè)試功能。

系統(tǒng)方案的確定

        此機(jī)床為小型數(shù)控車床，采用中達(dá)CNC-H4-T專用的數(shù)控系統(tǒng)配以兩套ASDA交流伺服驅(qū)動(dòng)器和馬達(dá)，用以控制刀架橫向（X軸）和滑架縱向（Z軸）的快速運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，其中Z軸的伺服電機(jī)帶有抱閘功能。工作臺(tái)電機(jī)采用雙速交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，機(jī)械變速。

方案可行性分析

中達(dá)電通CNC-H4-T的主要功能和特點(diǎn)：
    （1）開放式的系統(tǒng)架構(gòu)，內(nèi)含嵌入式可編程PLC，可配合更多的機(jī)械設(shè)計(jì)。
    （2）全功能CNC鍵盤，配合PLC開發(fā)，可自定義按鍵功能。
    （3）提供4組+/-10V模擬量接口，其中二路用于控制交流伺服驅(qū)動(dòng)進(jìn)給軸。一路控制變頻主軸（或者伺服主軸），一路可選用控制伺服刀塔。
    （4）解析度可設(shè)定7位數(shù)，響應(yīng)速度可達(dá)1000Kpps。配合編碼器或者光柵檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)/全閉環(huán)控制，控制精度0.001mm。
    （5）診斷功能和PLC狀態(tài)顯示。
    （6）手搖輪安全測(cè)試（防撞機(jī)功能）。
    （7）離線描圖和加工描圖功能。
    （8）除標(biāo)準(zhǔn)G代碼外，提供多種固定切削循環(huán)和復(fù)式循環(huán)編程，編程更簡(jiǎn)便。
    （9）支持更高階的MACRO宏指令，可靈活的設(shè)計(jì)NC程序。
    （10）程序存儲(chǔ)容量256Kbyte,關(guān)機(jī)后電池維持。
    （11）提供RS232C標(biāo)準(zhǔn)接口，可接個(gè)人電腦（PC）實(shí)現(xiàn)DNC在線加工功能。
    通過比較分析，中達(dá)CNC-H4-T數(shù)控系統(tǒng)完全可以滿足作為立床的上位控制要求。

臺(tái)達(dá)交流伺服的主要特點(diǎn)：
    （1）具有多種控制模式，可與上位控制器靈活配合，應(yīng)用廣泛。（2）強(qiáng)健式的控制模式，在負(fù)載慣量大范圍的變化時(shí)，系統(tǒng)仍然可以保持優(yōu)異的性能。
    （3）具有位置P-CURVE和速度S-CURVE平滑功能，且命令來源不論是外部模擬量輸入還是內(nèi)部寄存器設(shè)定均有平滑功能。
    （4）豐富的軟件功能，方便用戶調(diào)試。
        通過比較分析，臺(tái)達(dá)交流伺服系統(tǒng)也完全能夠滿足作為做下位控制器要求。對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)、負(fù)載慣量、輸出扭矩的分析計(jì)算，故選用ASDA1kW＊2臺(tái)伺服驅(qū)動(dòng)器做下位控制器。