智研数控和东元伺服在雕铣机上的应用

• 关键词： 罗升　智研数控　东元伺服　雕铣机上的应用

　　一、前言：
　　雕铣机是数控机床的一种。是一种高效高精的数控铣床。雕铣机可以理解为既可做精细雕刻，又有铣床的功能。相比雕刻机，雕铣机加大了主轴、伺服电机功率、床身承受力、同时保持主轴的高速，更重要的是精度很高；相比数控铣床，雕铣机更适合于小刀具加工小型模具，更倾向于高速度。一般认为雕铣机是使用小刀具、大功率和高速主轴电机的数控铣床。
　　此次调试的设备中，使用了罗升公司众多产品。数控、伺服、变频器、气动、导轨等等产品。本文主要介绍智研数控、东元伺服在雕铣机上的应用。

　　二、硬件配置
　　雕铣机光机：600*500－－－－－－3轴X/Y/Z
　　刀库：斗笠式－－-8把刀BT40
　　主轴：电主轴－－－－-12000RPM
　　CNC：智研数控ME3 + 32I/0
　　工作台进给（X轴）：东元JSDEP－－－－750W－－－－－－3000RPM
　　工作台进给（Y轴）：东元JSDEP－－－－750W－－－－－－3000RPM
　　主轴上下移动（Z轴）：东元JSDEP－－－－750W－－－－－－3000RPM（汽缸配重）
　　主轴变频器：东元变频器N310
　　三、 控制框图

　　智研数控为分体式结构，包括主机 + 轴卡 + I/O；
　　ME3为4轴铣床系统。本案使用其中3轴； 分别驱动X\Y\Z－－－－轴向电机；
　　从控制上可以分为NC 和PLC；NC 部分控制各个轴向的伺服；控制源为用户G代码；PLC部分控制I/O、自动换刀等逻辑动作，使用者可以自由规划；在CNC内部，需要的时候，NC与PLC做数据交换；
　　ME3分辨率：在48米/分钟的时候1u；
　　开环控制：CNC发送脉波信号驱动伺服动作；
　　自动换刀部分为斗笠式刀库，8把刀，PLC程序完全开放。以供不同的需求。

　　三、智研数控的优势
　　CNC雕铣加工的关键是雕铣加工的刀具路径，生成合理的刀具路径得需要专业的加工软件，目前市面上基本使用CAM软件。类似这样的软件很多。譬如：mastercam、UG、Por/E等等。基本的功效是：将标准的CAD图纸转换为标准的G代码，传输到CNC系统中。进行加工。软件的路径的选择，很大程度决定了加工
出来工件的精度。
　　计算机CAD/CAM软件,自动产生的CNC程式，通常会有许多连续的小线段构成弧线或转角等。此连续的小线段构成的弧线或转角于高速切削时，可能造成过切现象；但若限制其每段都做到位检查时，则又会减缓切削速度。所以基于以上分析，由系统自动做适度的处理。提前预读CNC程式，并做平滑处理。来实现高速度和高精度的动态平衡，此即高速高精的功能。
　　智研数控ME3有高速高精的功能，使用者可以根据工艺要求，在不同要求的场合，调整不同的高速高精参数；也可以使用推荐值，数控出厂时会提供10多套高速高精的参数，可以适用于不同的加工要求。经过实地测试，采用厂家的推荐值能取得非常好的加工效果。

　　四、东元伺服的优势
　　东元伺服JSDEP是东元公司的一款经济型的伺服，功率范围100W-2KW。同时兼备性价比高、性能卓越之特点。作为一款泛用型伺服，可以适用于众多产业机械，而且控制方便、操作简单。
　　在雕铣机中，要实现高速度、高精度，除了要求系统的性能够好，对伺服的要求也很高。由于要做曲面加工，所以：不但要求伺服定位精准、而且也要求伺服有很高的动态响应。通过此次调机验证了东元伺服在雕铣机上使用是没有问题的。为了使伺服性能得到最好发挥，需要注意以下几点：
　　1、 为了保证整机的精度，要求光机的刚性要好。在本案中，采用的是大理石机台，机台的刚性够好；
　　2、 调整合适的增益。既能达到精度要求，又不至于产生振动。东元伺服有10段刚性等级，适合不同的设备要求。在本案中选择的是刚性等级8；
　　3、 为了达到很高的刚性，有时需要做机床共振点的检测，通过正确设置伺服的参数，可以有效的避开共振点。

　　五、注意事项
　　1、CNC程式码，做初次试运行，必须要校准机床零点与程式零点；以此来确保各个轴向的正确的偏移值，进而保证加工工件的正确性；
　　2、斗笠式刀库的调试：非常容易撞刀。确保程序的正确性以及做相应的保护；
　　3、电主轴严禁无刀运转，确保程序的正确性以及做相应的保护；