东能伺服在卧式数控机床上的应用

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一、概述
: I/ {+ N5 G+ h; E数控(Numerical Control，简称NC)是20世纪50年代发展起来的一种自动控制技术，是用数字信号对机床的运动及加工过程进行控制的一种方法。在数控技术中引进计算机技术，称为CNC(Computer Numerical Control)，CNC具有柔性好、功能强、可靠性高、经济性好以及易于实现机电一体化等特点，使数控技术在质的方面完成了一次飞跃。
二、工艺简介
卧式数控机床由CNC控制器，伺服驱动及电机、电器柜和数控机床的机架四部分组成。其工作原理是：通过CNC内配置的专用编程软件，将加工零件的的轨迹用坐标的方式表达出来，把这些信息转化成能使驱动伺服电机的带有功率的信号（脉冲串），控制伺服电机带动相应轴来实现运动轨迹。同时，刀架上配有数控车刀，通过按加工材质配置相应的刀具，对固定于主轴上的加工材料进行切削，即可加工出相应的工件。
三、设备组成
卧式数控机床由CNC系统，伺服驱动及电机，电器柜和机床床身四部分组成。CNC系统：主要完成执行其存储器内的程序来实现数控功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统，把系统自己计算的信息转化成驱动伺服电机的带有功率的信号（脉冲串），控制数控机床各轴生成X,Y,Z三轴的走刀路径，自动地按给定的加工程序加工出工件。所以，计算机数控系统是一种包含计算机在内的数字控制系统。
四、控制线（CN2）接线图与伺服参数设置
1）控制线（CN2）接线图
0 {# ~' Z, D. _9 a2 F5 K( b
2）参数设置说明：
PA4=0(控制方式选择，0：位置控制)；
PA9=16(电机型号选择，不同电机此参数不一样)；
PA11=3500(位置环增益，范围500—8000)；
- Q' h- T2 l  ^1 ZPA27=0/1(脉冲输入逻辑取反，可用于改变电机方向)；
0 ~5 g, Z! f, Y) m% f# LPA31(输入指令脉冲倍频分子)；
; h. h& Z5 R1 @# h1 g  l& QPA32(输入指令脉冲倍频分母)；
1 H& H0 r* g$ M( I注：电子齿轮比=PA31/PA32==Ppulse / P
8 ?# {" x" D' p其中Ppulse ：电机每转脉冲数，指电机旋转一圈电机反馈元件反馈的的脉冲数（脉冲/圈）。如2500线的增量式编码器，其反馈到驱动器的脉冲数为2500×4=10000；
P：指要使电机旋转一圈伺服所需接收的上位机指令脉冲数（脉冲/圈）；
5 C- s7 Q. r& P  F! ?6 Y五、调试与注意事项
1)、调试步骤：
A、正确接好电机动力线（U、V、W），编码器线(CN3)，电源线(L1、L2、R、S、T),接好控制线(CN2)；
" W" X/ D: E1 i8 Q5 \, pB、低速运行一下电机，看电机方向是否正确（可通过调节PPA27参数来改变电机方向）；
C、根据要求设置好伺服驱动器的电子齿轮比（PA31/PA32）;
D、完成上述步骤后，在运行一下电机，看电机声音是否正常，电机刚性是否满足，以及响应时间；（可通过调节：位置环参数PA11、PA12、PA13；速度环参数PA14、PA15;电流环参数PA38、PA41）。
E、调节后，车削一个样品看是否满足要求，样品不好时可重复D步骤，直到车削出的样品满足要求。
3 l& l3 J2 I, ^7 b* b  C2）、注意事项：
A、接动力线（U、V、W）时，一定要一一对应接到U、V、W端子上。不能通过改变U、V、W相序来改变电机方向，可通过调节参数来该变电机方向。
  P) E0 ?# W5 {) XB、接控制线（CN2）时，一定要有一端接屏蔽线。避免外界对控制信号的干扰。
C、布线一定要合理，交直流电源要严格分开，控制线要与电机动力线，电源线严格分开。
- S* l/ U1 q$ q3）、结果：
相比客户以前的车床，用伺服不但在速度上大大得到提高，而且在定位精度也比以前提高许多，电机的声音也比之前小得多，使客户达到最大的满意度。
六、故障与排除方法
1）、故障：上位机一给信号电机就跑飞了，驱动器出现09号报警；
8 f" e4 g2 L' k; q4 u$ u排除方法；检查电机动力线（U、V、W）相序是否接错，查看驱动器PA9(电机型号选择)是否设置正确。
2）、故障：出现27号报警
' k* m) x* @# P8 k: m排除方法：查看电机编码器线（CN3）是否松了。固定好后在试。
' m4 q6 ?6 p. y  n3）、故障：上位机发送脉冲，电机不运行
8 V( P; f% o% B! W4 W( G, t排除方法：查看控制线（CN2）中的信号线是否错，查看伺服驱动器PA64看是否设置正确，驱动器内部使能（PA64=64），上位机使能（PA64=0）.
$ w- R6 a: x! o) u' k七、总结
此数控机床充分结合了东能伺服EPS2系列的响应快，定位精确、整定时间短、运行平稳。从而使客户达到最大的满意度，不但提高客户的产量、质量，而且为客户节省人工成本。
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文章关键词： 伺服系统 数控机床