● 優(yōu)異的開環(huán)矢量控制性能，精度高、出力大；

● 精準的參數(shù)自學習，高穩(wěn)速精度，雕銑材料光面度及平滑度高；

● 高可靠性，全密封設計，可很好的適應現(xiàn)場惡劣的環(huán)境；

行業(yè)概述

1機床簡介及分類

機床：是指制造機器的機器，也稱工作母機或工具機，習慣上簡稱機床。

分類：一般分為金屬切削機床、鍛壓機床和木工機床等?，F(xiàn)代機械制造中加工機械零件的方法很多，除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，但凡屬精度要求較高和表面粗糙要求加工成較細的零件，一般都需要在機床上用切削的方法進行最終加工。

金屬切削機床包括：車床、磨床、刨床、鉆床、雕銑機、加工中心、機床高速主軸等等。

   數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床，其較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現(xiàn)代機床控制技術的發(fā)展方向，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。后面我們一般遇到的都是數(shù)控類機床變頻應用。

2機床高速主軸工藝需求和指標

2.1、機床主軸：

電主軸是將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術，電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置（水冷油冷）、內置編碼器、換刀裝置等等。

2.2、數(shù)控機床主軸在采用變頻驅動時，對變頻器有如下幾方面的技術要求：

1） 穩(wěn)速精度：指主軸運轉穩(wěn)定運行時的轉速波動誤差，一般開環(huán)控制要求在3%以內，閉環(huán)控制要求在0.3%以內。

2） 急加/減速：為了提高工作效率，要求變頻器的加減速時間盡量短，一般要求在3~5秒完成。

3） 避免超調現(xiàn)象：變頻器從一個速度變化到另一個速度時的震蕩指標，一般要求超調量越小越好。

4） 低速重切削要求：在加工一些工件時需要變頻器低頻大轉矩輸出，低速重切削是衡量變頻器是否適合在數(shù)控機床主軸應用的最重要的指標。

5）高可靠性：由于機床加工材料的特殊性，現(xiàn)場金屬粉塵、油污、潮濕等惡劣環(huán)境，需要變頻器更高的防護等級；

6）高速閉環(huán)矢量及定位：某些主軸設備需要幾萬轉速度，做閉環(huán)矢量控制，實現(xiàn)定位控制功能，機床剛性攻絲工藝要求主軸做定位控制，0速力矩保持進刀。

3剛性攻絲工藝參考品牌及對比

1、機床高速主軸做剛性攻絲，變頻器可選品牌

目前，國產(chǎn)變頻器能夠滿足主軸做剛性攻絲的不多，庫馬克ES850系列驅動器可以滿足行業(yè)需求，我司產(chǎn)品從調試性能指標來看占優(yōu)勢；

2、攻絲數(shù)據(jù)對比

庫馬克變頻器可攻M3~M10的螺孔，最高可攻到M10螺孔；某國產(chǎn)主流產(chǎn)品最高只能攻到M8螺孔，攻絲時存在抖動現(xiàn)象。

3、性能對比

從加工螺孔型號數(shù)據(jù)對比來看，庫馬克變頻器擁有更高的低頻力矩，更高的穩(wěn)速精度。

4ES850系列機床主軸行業(yè)應用關鍵點

1、機床主軸高速3萬轉，滿足閉環(huán)矢量控制；

2、精準的定位控制功能，保證主軸進刀口位置一致；

3、需要攻絲時，穩(wěn)速精度高（ES850閉環(huán)速度精度±0.01%）、加減速響應時間快（3秒甚至更低的加減速時間）、低速切削力矩大（最高可攻M10螺孔）；

4、變頻器配合機床數(shù)控系統(tǒng)工作，包括接收和反饋系統(tǒng)速度脈沖信號，端子啟?？刂频鹊?；

5、使機床實現(xiàn)一機多用，既要實現(xiàn)高速和中速雕銑、打磨、鉆孔，也要實現(xiàn)低速剛性攻絲；

6、ES850系列變頻器電氣密閉結構，更好的適應現(xiàn)場惡劣環(huán)境；

5調試過程

1、閉環(huán)矢量控制參數(shù)設置及調試過程

1）、設置63組電機銘牌參數(shù)，關鍵參數(shù)P63.03（電機額定轉速）、P63.04（電機額定頻率），63組電機其他參數(shù)也要設置正確，設置P63.06為2，按啟動按鍵做電機參數(shù)靜止自學習。

2）、在V/F模式啟動變頻器做試運行，可以將3萬轉給定最高轉速設置低一些，比如設置為3000轉，觀察變頻器運行狀況及鍵盤顯示參數(shù)，包括運行空載電流、輸出電壓、電機磁通等等，通過換算實際運行頻率和輸出電壓的比值，對比理論運行頻率和輸出電壓比值，微調P62.01空載電流，再次操作63組電機參數(shù)靜止自學習，重復上面的觀察運行數(shù)據(jù)過程，直到實際運行頻率和輸出電壓比值與理論值接近。此時可以在V/F模式實驗更高的電機轉速，測試控制效果。

3）、將編碼器信號線（8根信號線）正確接入PG卡端子，設置P63.07為1（閉環(huán)矢量控制模式），設置P61.00編碼器每轉脈沖數(shù)，試運行閉環(huán)矢量控制可否轉起來。如果運行不起來，鍵盤顯示報24號速度反饋故障，則設置P61.02為1改變編碼器相位。一般情況，再次試運行，電機可以正常旋轉起來，閉環(huán)矢量控制調試成功。如果還是運行不起來，檢查編碼器信號線接入PG卡是否正確，這點很關鍵。

4）、觀察閉環(huán)矢量控制運行狀態(tài)，測試速度3000轉以上時，鍵盤速度顯示情況。由于主軸速度快，存在很高的轉動慣量，如果23組參數(shù)速度環(huán)比例增益不夠大，積分時間不夠短，電機速度會出現(xiàn)明顯的波動，此時增大P23.00，減小P23.01，直到運行速度穩(wěn)定為止。包括P23.02電流環(huán)比例增益需要相應增大，P40.07位置環(huán)比例增益適當增大。大家理解矢量控制模型，簡單來說，閉環(huán)矢量控制時，速度波動大，需要補償量增大，補償響應時間更快，那么速度會進入穩(wěn)定狀態(tài)。

2、調試定位控制功能

  設置P40.00為1伺服控制使能，仿真端子DI5使能（P40.01位置控制使能信號）、將主軸用紅筆做好標記，觀察主軸定位是否固定在一個位置，P40.42（DI4功能）強制定位使能，此功能在A螺紋孔完成后，主軸出刀后系統(tǒng)控制做強制定位使能，進入B螺紋口進刀做第二個攻絲過程，后續(xù)以此重復。主軸出刀強制定位的目的是，保證每次進刀刀口位置是一樣的。

3、結合系統(tǒng)做剛性攻絲

  將系統(tǒng)信號線正確接入變頻器控制端子（啟停正反轉及繼電器輸出信號），系統(tǒng)速度脈沖信號接入PG卡（4根線），PG卡（6根線）反饋當前運行速度脈沖信號給系統(tǒng)。

描述剛性攻絲生產(chǎn)過程：

 主軸加工螺紋孔前，做定位控制，P14.31設置RO1繼電器輸出定位完成信號給系統(tǒng)，此時主軸刀口0速力矩保持，以相同的位置進刀，系統(tǒng)給出相應的脈沖速度，主軸提速做攻絲環(huán)節(jié)，當螺紋深度達到，系統(tǒng)停車，反向運行回刀，當?shù)犊陔x開螺紋孔，再次做強制定位使能，進入第二個螺紋孔攻絲流程。此過程中，攻絲和回刀要求速度精度非常高，保證螺紋絲在回刀時不會弄壞，不過攻絲和回刀過程，僅僅是系統(tǒng)給定變頻器信號，變頻器做執(zhí)行機構。

 分別做M3~M10不同型號螺紋孔攻絲，觀察變頻器輸出電流及主軸運行情況。

 6、系統(tǒng)接線和參數(shù)設置

1）系統(tǒng)接線

3）現(xiàn)場應用圖片

2、做閉環(huán)矢量控制環(huán)節(jié)時，一定要注意PG卡與編碼器型號匹配，調測時，編碼器信號線要正確接入到PG卡。

3、機床手動正反轉通過端子實現(xiàn)，剛性攻絲進刀正轉和出刀反轉是通過數(shù)控系統(tǒng)給過來的正負脈沖信號進行控制。

 庫馬克ES850系列驅動器在多功能新型機床上成功應用，用戶對加工效果滿意，且接線簡單，需要調試參數(shù)較少，便于推廣應用。