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　　摘 要：責任編輯探討怎樣借助中達中聯(lián)PUTNC-HCL-T增強型滾珠軸承數(shù)控系統(tǒng)，并相互配合華邦 ASD系列產(chǎn)品溝通交流轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)、華邦VFD-VE系列產(chǎn)品高性能磁束向量掌控溝通交流逆變器、CS7切入點專供編解碼器的一體化掌控平臺化解方案來同時實現(xiàn)中檔滾珠軸承向具有車、銑A43EI235E加工機能中高端研磨中心的機能轉(zhuǎn)變。

　　關鍵詞：CNCA43EI235E加工 中檔滾珠軸承 車銑A43EI235E 切入點C軸機能

　　1 引言

隨著機械冷加工領域零件產(chǎn)品的多樣化少量化以及日趨復雜化，金屬研磨制造業(yè)對能加工出高質(zhì)量、高精度、高工作效率、低成本產(chǎn)品的CNC（計算機數(shù)控）機床的需求日益減少。同時作為數(shù)控機床制造商，怎樣在現(xiàn)有制造潛能的基礎上能簡單、實用、高效、經(jīng)濟地制造出具有A43EI235E加工潛能的CNC機床，在日趨激烈的市場競爭中求得生存并發(fā)展，也是產(chǎn)品研發(fā)的主要目標和方向。為此機床的設計與制造者們一直在做出不懈的努力。

　　一個零件產(chǎn)品的制造，一般來說須要多道成品方能順利完成，相同的工藝方法有著相同的加工原理和特點，相同的加工成品有著相同的加工目的和明確要求，因而它們各自須要用著相同的加工設備來同時實現(xiàn)。

在現(xiàn)代的制造工藝中，一個零件的制造往往就須要有多種、多臺相同的加工設備來順利完成。這不僅減少了設備的臺數(shù)和制造廠房的占地面積，進而減少了企業(yè)的投入，而且由于制造過程中零件需在工藝和成品設備間等待、運輸、檢查和重新定位裝夾等因素，既影響加工精度，也必然減少了不少制造遠距時間。統(tǒng)計表明，這部分非加工時間將占到零件制造總周期性的70%~95%左右，進而大大地制約了制造工作效率的提高。

　　隨著金屬研磨制造業(yè)蓬勃發(fā)展，對于現(xiàn)代加工方式，甚至是采用一般的集中式cnc加工方式都可能已不能滿足機床用戶對復雜零件的加工明確要求。取而代之的就是把相同加工技術集中在同一個臺機床邊順利完成的張禎的A43EI235E加工方式，并已成為未來機床發(fā)展的重要方向。

CNCA43EI235E加工就是把幾種相同的加工工藝，放在同一個臺數(shù)控機床邊來同時實現(xiàn)零件的加工，例如在一臺數(shù)控機床邊能展開研磨加工、銑床加工、鉆頭加工等。CNCA43EI235E加工是近年來金屬研磨加工領域中最流行的先進制造技術之一。具有A43EI235E加工潛能CNC機床的最大的優(yōu)點就是能透過一場零件裝夾，即可同時實現(xiàn)零件多種相同工藝的加工，進而達到減少機床和夾具，免去成品間的搬運和儲存，提高零件加工精度，縮短制造周期性和節(jié)約作業(yè)面積的目的，為采用者帶來效益。

　　根據(jù)圖1展示什羅克熔化熔化室零件加工圖，現(xiàn)代的加工方式須要下3道基本加工成品方能順利完成：采用CNC滾珠軸承或是小型液壓仿形滾珠軸承來加工外圓輪廓；采用杜博韋加裝游標卡尺卡盤或是專供夾具同時實現(xiàn)來游標卡尺鉆頭；采用杜博韋加裝專供的快換夾頭來同時實現(xiàn)側面的鉆頭和攻絲。

　　而在具有A43EI235E機能的CNC滾珠軸承上制造時，透過一場成品裝夾，簡單的NC編程就能方便快速的同時實現(xiàn)上述所有加工步驟，極大的提高了加工工作效率。

　　圖1 什羅克熔化熔化室

　　3 車銑A43EI235E機能的同時實現(xiàn)以及和中檔CNC滾珠軸承的差別

　　3.1 機械結構的差別

以研磨為基礎的CNCA43EI235E加工滾珠軸承，通常是以一般CNC數(shù)控滾珠軸承為基礎，配上一個多個工位的刀架和動力轉(zhuǎn)動發(fā)展而成，加工對象主要是軸類、盤套類等慢速體零件。除主要展開研磨加工外，還能展開部分的銑床、鉆頭和攻絲等加工。為了同時實現(xiàn)在一臺滾珠軸承上透過一場裝夾，便可對慢速體零件展開全部或大部分的加工，因而在它滾珠軸承的床身上，除了能加裝一般的研磨外，還要具有能加裝上車床、鉆頭和絲錐等轉(zhuǎn)動的遠距燃氣輪機，這點是具有車、銑A43EI235E機能CNC滾珠軸承機械結構上區(qū)別于中檔滾珠軸承的顯著特征。

　　3.2 CNC掌控系統(tǒng)的差別

（1）C軸機能。對于具有車、銑A43EI235E機能CNC滾珠軸承，它掌控系統(tǒng)的切入點地下通道，除了能執(zhí)行S代碼切入點的機能，掌控機床切入點變速轉(zhuǎn)動外，還要能同時實現(xiàn)機床切入點能精確游標卡尺的C軸機能和C與Z軸、C與X軸的協(xié)同機能。具有這樣A43EI235E機能CNC滾珠軸承不僅能像一般數(shù)控滾珠軸承那樣能對慢速體零件的內(nèi)外表面（含圓柱面、錐面、曲面等）、端面展開研磨加工，還能借助C-Z軸協(xié)同機能車螺紋，借助C軸游標卡尺機能和X或Z軸上加裝的動力轉(zhuǎn)動展開偏離慢速體零件中心線的鉆頭和銑床加工，進而大大地擴展了數(shù)控滾珠軸承A43EI235E加工的潛能。

（2）多軸的掌控潛能。標準的中檔的CNC滾珠軸承一般來說配置1路切入點地下通道（轉(zhuǎn)換器切入點或是逆變器切入點）和2路轉(zhuǎn)換器進給軸地下通道（X軸、Z軸），而具有車、銑A43EI235E機能CNC滾珠軸承，還須要減少遠距燃氣輪機來同時實現(xiàn)鉆頭和銑床加工，因而就須要掌控器能提供更多的轉(zhuǎn)換器軸地下通道（如A軸、Y軸）來掌控遠距燃氣輪機，滿足掌控的明確要求，如圖2所示。

　　圖2多軸加工

　　4 如前所述中達中聯(lián)智能化平臺的車銑A43EI235E加工化解方案

　　綜合上述的分析，我們了解到從中檔滾珠軸承向具有A43EI235E加工潛能的CNC滾珠軸承的轉(zhuǎn)變是須要在機床電氣掌控架構和機械設計兩個方面同時入手來滿足的明確要求的，對于后者因為每個機床制造商的機臺設計不盡相同，而借助中達中聯(lián)CNC系統(tǒng)的PLC的開放性完全能滿足相同的機械設計需求，責任編輯對機械部分不再做探討，主要介紹中達中聯(lián)在電氣掌控方面能提供的整體化解方案。

機電智能化產(chǎn)業(yè)制品豐富的中達中聯(lián)除能提供PUTNC-H4CL-T增強型滾珠軸承數(shù)控系統(tǒng)來滿足具車、銑A43EI235E機能的CNC滾珠軸承的掌控明確要求外，還能提供華邦 ASD系列產(chǎn)品溝通交流轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)、華邦VFD-VE系列產(chǎn)品溝通交流逆變器，CS7切入點專供編解碼器等全套工業(yè)智能化產(chǎn)品來滿足電氣掌控方面的需求，使機械制造商有潛能在現(xiàn)有制造潛能的基礎上能簡單、實用、高效、經(jīng)濟地制造出具有A43EI235E加工潛能的CNC機床，進而為機械制造商和最終用戶帶了更大的利益。

　　4.1 CNC 掌控系統(tǒng)介紹

如前所述金屬研磨制造業(yè)對具有A43EI235E加工潛能的CNC機床的市場需求和未來發(fā)展的技術趨勢，中達中聯(lián)在2006年底將PUTNC-H4CL-T增強型滾珠軸承數(shù)控系統(tǒng)推向市場（圖3）。創(chuàng)新設計的PUTNC-H4CL-T增強型滾珠軸承數(shù)控系統(tǒng)采用了全新的硬體設計架構，完全繼承了中達中聯(lián)數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和操作易用性的特點，使其性能更加出色。

　　PUTNC-H4CL-T技術特點：

　　圖3 PUTNC-H4CL-T滾珠軸承數(shù)控系統(tǒng)

　　圖3 PUTNC-H4CL-T數(shù)控系統(tǒng)

　　（1）開放式的系統(tǒng)架構，內(nèi)含嵌入式 PLC。 LCD界面可規(guī)劃 ，能滿足相同機械制造商的客制化需求。

　?。?）10.4寸彩色液晶顯示器，視野更大、更清晰。

　　（3）分體式操作平臺，采用更方便，操作更靈活。

　?。?）最大掌控轉(zhuǎn)換器地下通道數(shù)：4路轉(zhuǎn)換器軸（X、Z、Y、A）。

　?。?）切入點掌控地下通道數(shù)：能掌控1路轉(zhuǎn)換器切入點或變頻切入點，切入點掌控具有S切入點機能和C軸任意角度游標卡尺機能。

　?。?）車、銑一體機的設計理念，能同時實現(xiàn)C與Z軸、C與X軸的協(xié)同機能，能展開螺旋槽銑床，高精度螺紋加工等豐富加工機能。

（7）相互配合車床、鉆頭和絲錐等轉(zhuǎn)動的遠距燃氣輪機能同時實現(xiàn)剛性攻絲、、X軸向鉆頭、Z軸向鉆頭、偏心剛性攻絲等A43EI235E加工機能。

　　4.2 CNC系統(tǒng)的參數(shù)配置

　　采用PUTNC-H4CL-T滾珠軸承數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)界面，機床制造商能方便的透過相應參數(shù)配置來同時實現(xiàn)切入點機能和遠距動力頭機能，而無須對CNC的PLC程序展開。進而能更輕松的構建CNC滾珠軸承A43EI235E加工所需各項掌控機能，如圖4所示。

　　圖4數(shù)控系統(tǒng)的自動界面和切入點參數(shù)配置界面

　　4.3 CNC滾珠軸承A43EI235E加工的NC編程

對于PUTNC-H4CL-T滾珠軸承數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)了專供的NC指令代碼，能方便的掌控切入點游標卡尺、遠距動力頭轉(zhuǎn)動、同時實現(xiàn)剛性攻絲、、X軸向鉆頭、Z軸向鉆頭、偏心剛性攻絲等A43EI235E加工機能。表1列舉了常用的NC指令代碼。

　　表1 A43EI235E加工常用NC編程代碼

　　5 華邦 ASD系列產(chǎn)品溝通交流轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)

　　華邦ASD-A系列產(chǎn)品進階型溝通交流轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)和ASD-B標準型溝通交流轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)是華邦電子分別于2003年和2005年面向市場推出的2款主流轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品，能全方位滿足工業(yè)用戶的需求，特別在CNC機床的應用上性能表現(xiàn)更加優(yōu)異。

　　華邦轉(zhuǎn)換器針對于CNC機床領域特點：

　?。?）內(nèi)建完整的三種（位置 / 速度 / 轉(zhuǎn)矩 模式）基本掌控機能，能方便的和上位掌控器連接。

　?。?）動態(tài)響應性好，轉(zhuǎn)換器整定時間1ms、空載狀態(tài)下-3000RPM~3000RPM的加速時間10ms。

（3）PDFF（ Pseudo-Derivative Feedback and Feedforward）強健式掌控架構相應更快速、對外部干擾有更強的抑制補償潛能，進而能保證車刀研磨瞬間,或是其它外力突然介入時，轉(zhuǎn)換器定位或定速被影響很少，如圖5所示。

　?。?）轉(zhuǎn)換器的自動增益調(diào)整機能，能自動評估負載情況并合理設置轉(zhuǎn)換器增益，進而使轉(zhuǎn)換器調(diào)試更簡單、更快捷，且轉(zhuǎn)換器定位更精準，無超越量和加速度過沖。

　　圖5 PDFF強健式掌控架構

　?。?）提供共振抑制機能和低通濾波器機能，能有效彌補機械的不足和缺陷。

　?。?）華邦ASD-A系列產(chǎn)品進階型溝通交流轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)更具有游標卡尺定位機能，相互配合CNC系統(tǒng)PLC的I/O規(guī)劃能輕松同時實現(xiàn)轉(zhuǎn)換器刀庫掌控，參見圖6。

圖6 ASD-A系列產(chǎn)品內(nèi)置的伺服游標卡尺機能

　　6 華邦VFD-VE系列產(chǎn)品高性能磁束向量掌控溝通交流逆變器

　　華邦VFD-VE系列產(chǎn)品是2007年為滿足高端市場推出的一款全新產(chǎn)品，其頻率輸出范圍為0~ 600 Hz，而V2H型的輸出更高達3600Hz，完全能滿足CNC機床高速切入點的掌控需求。借助獨特位置掌控機能，相互配合H4CL-T系統(tǒng)的C軸機能亦可同時實現(xiàn)切入點任意角度游標卡尺機能。

　　VFD-VE系列產(chǎn)品溝通交流逆變器特點：

　　（1）內(nèi)置V/F，向量掌控。轉(zhuǎn)矩掌控，以及位置掌控機能。

　?。?）頻率輸出范圍為0~ 600 Hz，高端機型的輸出更高達3600Hz。

　　（3）速度掌控精度：FOC+PG閉回路掌控，可達+/-0.02%。

　　（4）低速力矩：0.5HZ可達150%。

（5）可做馬達參數(shù)和負載慣量估測以及高速弱磁曲線估測機能。

　?。?）機械煞車掌控機能、瞬時停電時減速機能。

　　（7）馬達溫度回授保護（PTC）機能。

　　7 華邦CS7切入點專供編解碼器

　　CS7切入點專供編解碼器特點：

　?。?）最高適應轉(zhuǎn)速高達8000RPM，最高相應頻率為300kHZ。

　?。?）機構設計能適應重負載工作環(huán)境，耐震動，耐高溫。

　?。?）航空接頭，防護等級為IP65,適用于高油氣環(huán)境。

　　（5）模塊化設計，多種規(guī)格可選，可靠性高。

　　8 結束語

A43EI235E加工技術是未來CNC機床發(fā)展的重要方向。中達中聯(lián)量身定度的整體智能化化解方案，對于機床制造商而言完全能滿足中檔機床向具有A43EI235E機能中高端機床的機能轉(zhuǎn)變。讓機床制造商能尋找到更高的目標市場，產(chǎn)品更具有競爭力。

　　對于機床最終用戶而言，應用了A43EI235E加工技術的CNC機床，結合中達中聯(lián)掌控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和易用性，制造工藝也將由現(xiàn)代集中式制造轉(zhuǎn)變?yōu)橄冗M張禎制造式，產(chǎn)品質(zhì)量和零件的制造周期性也將有“質(zhì)”和“量’的飛躍,進而為其創(chuàng)造出更大的效益。顯而易見，由于化解方案集成了單一品牌智能化平臺，使得如前所述中達中聯(lián)CNC機床的最終用戶容易獲得設備生命周期性總擁有利益TB0(Tota1Benefit 0f 0wnerShip)最大化的經(jīng)濟技術特點。

　　( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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