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台达CNC数控系统在雕铣机上的成功应用

数控雕铣机既可以雕刻,也可铣削,是一种使用小刀具、大功率和高速主轴电机的高效高精数控铣床,并能广泛应用在精密模具模仁的粗、精加工方面,如模具紫铜电极、铝件产品批量加工,鞋模制造,治具加工,钟表眼境等。相对于其他加工方式,雕铣机加工速度快,加工产品光洁度好,在机床加工业中越来越占有重要的地位。

某雕铣机设备制造企业,为提升市场竞争力,计划开发一种新型的雕铣机,用于较小铣削量、小型模具的精加工,并以铜工、石墨等为主要加工原料。台达以CNC数控系统NC300系列为核心的解决方案成功帮助客户进行雕铣机升级,在加工精度及表面光洁度方面更佳提升雕铣机的品质。

雕铣机机械机构一般多用龙门式架构,龙门式又分为栋梁式和定梁式,但雕铣机以定梁式居多。该项目中,台达解决方案主要包含CNC数控系统NC300系列、伺服驱动器ASDA-A3系列、交流伺服电机ECMC系列、变频器VFD-EL系列以及串列I/O继电器等各类台达工业自动化产品。

其中,台达CNC数控系统NC300系列采多CPU嵌入式架构,整合高速/高运算精度芯片,具有低耗能,可有效减少温升的特点;同时不易受环境温度、湿度、电源电压的影响,从而增加系统稳定性。此外,台达NC300系列还具有配置灵活、扩展能力强、可靠度高等特点,可在线监控及编辑,方便维护,具备多轴实时同步控制功能,提供USB及DNC程序输入接口,内建CF卡内存。

在此方案中,台达整套解决方案以多CPU架构作及时分工为控制核心,以操作界面为显示核心,以运动控制作为控制核心,通过各自独立的高速运算器,大幅提升控制系统的处理效能,满足用户对高速高精的切削需求。

在数据的输入输出方面,本解决方案采用台达高速通讯总线DMCNET控制方式,具有绝佳的抗噪声能力、节省配线的优势,在实现高速、高分辨率伺服控制的同时,发送及回授命令精度高,可避免传统高速脉波时命令的遗失问题,此外,这种总线控制方式对伺服参数的管理简单便捷,易于调试。

在设备调试过程中,基础参数调适通过自动惯量估测,并进行三轴系统模块分析了解雕铣机特性,可预先对雕铣机出现的共振点进行补偿,使调试设备过程达到事半功倍。另外,频谱分析通过示波器抓取运动过程中轴向的电流进行,找到共振点的发生频率和强度,透过台达伺服驱动器ASDA-A3系列提供的多组抑制功能,可以有效消除机械共振对加工效果的影响。在加工路径监控方面,管理者可以检测到加工路径的异常现象,并做分析,快速取得最优匹配参数,实现快速调机,满足客户不同的加工需求。

 

(中达电通股份有限公司)

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