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台达 CNC 数控系统 NC300 系列在雕铣机上的成功应用
2020-7-17  来源:台达  作者:-  访问量:
  
       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、治具加工及钟表眼境等。相对于其它加工方式,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加提升雕铣机的品质。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。系统架构如图 1 所示。 


      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,此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。
  
  
     采用台达综合解决方案,可使该雕铣机的加工性能大幅提升,在对图 2 所示物体进行加工测试后,加工眼部等棱角无过切,表面纹路均匀细腻,加工效果显着,同时加工速度也得到明显提升,获得客户高度赞誉。

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