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一、數(shù)控車床簡介
        數(shù)控車床又稱為CNC（Computer numerical control）車床，是一種由程序控制的自動化機床。數(shù)控車床主要用于加工軸類和回轉(zhuǎn)體零件，能自動完成內(nèi)外圓柱面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，適合于加工形狀復(fù)雜、精度要求高的軸類或盤類零件。數(shù)控車床主要由主機、數(shù)控裝置、驅(qū)動裝置以及輔助裝置等幾大部分組成。
       主機，它是數(shù)控車床的主體，包括機床身、立柱、主軸、進給機構(gòu)等機械部件。數(shù)控裝置，它是數(shù)控車床的核心，包括硬件（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等）以及相應(yīng)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數(shù)據(jù)的變換、插補運算以及實現(xiàn)各種控制功能。驅(qū)動裝置，它是數(shù)控車床執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動部件，包括主軸驅(qū)動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。輔助裝置，是指數(shù)控車床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機床的運行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監(jiān)測等。
二、現(xiàn)場工況
1、主軸電機參數(shù)  

電機類型	變頻異步電機	額定功率	2.2KW	額定轉(zhuǎn)速	1430r/min
額定電壓	380V	額定電流	6.0A	額定頻率	50HZ
控制方式	端子控制	頻率給定方式	模擬量給定(0-10V)	控制模式	閉環(huán)矢量控制模式

 2、實景圖片
 
                                      圖（1）數(shù)控車床                                                圖（2）應(yīng)用在數(shù)控車床上的Goodrive35
三、工藝要求及變頻器配置
        數(shù)控車床主軸電機需要變頻器在起停時要快且平穩(wěn)，電機無尖叫聲，無明顯抖動。轉(zhuǎn)矩響應(yīng)要快，穩(wěn)速精度要高；抗干擾能力強，同時維修要方便。電機最大轉(zhuǎn)速要求達到3000r/min，現(xiàn)場速度脈沖編碼器安裝在車床主軸上面，車床主軸和主軸電機之間通過同步皮帶連接，且皮帶輸入輸出帶輪直徑比值為1：1。同時，車床主軸要求實現(xiàn)定位控制，當(dāng)一個工件加工好后，車床主軸要回到初始位置，此時，將加工好的工件取下，重新裝上一個待加工工件。
        針對上述工藝要求，我司特選用高性能閉環(huán)矢量主軸定位專用變頻器Goodrive35，功率等級為4KW，型號為GD35-004G-4-A1。
四、調(diào)試過程及實際效果
1、現(xiàn)場接線示意圖

圖（3）CNC數(shù)控系統(tǒng)與Goodrive35接線示意圖
2、調(diào)試過程及使用效果
（1）編碼器參數(shù)及方向設(shè)定
        CNC數(shù)控系統(tǒng)、變頻器和速度脈沖編碼器之間的連線接好后，然后測試編碼器。設(shè)置編碼器線數(shù)P20.01，設(shè)置P00.00=2，P00.10=20Hz，運行電機，此時電機旋轉(zhuǎn)為20Hz，觀察P18.00的測速值應(yīng)接近20Hz，如果測速值為負，則表明編碼器方向反向了，設(shè)置P20.02=1即可，如果測速值偏差較大，則表明P20.01設(shè)置錯誤。觀察P18.02  Z脈沖計數(shù)值是否波動，如果波動，表明編碼器有干擾或者P20.01設(shè)置錯誤，檢查接線及屏蔽線是否良好接地。
（2）電機參數(shù)自學(xué)習(xí)
        記錄電機銘牌參數(shù)，然后設(shè)置參數(shù)P02.00~P02.05。設(shè)置P00.00=1，開環(huán)矢量運行模式，并設(shè)置參數(shù)P00.15=1（旋轉(zhuǎn)參數(shù)自學(xué)習(xí)），同時給運行命令，電機會先靜止然后再旋轉(zhuǎn)到2/3的額定轉(zhuǎn)速，自學(xué)習(xí)完成后，自動停機，鍵盤顯示-END-，并且將學(xué)習(xí)得到的參數(shù)保存在P2組電機參數(shù)P02.06~P02.10中。
注：進行上述動態(tài)自學(xué)習(xí)時需要把電機軸與機械負載脫開，而進行靜態(tài)自學(xué)習(xí)則不需要脫開機械負載。
（3）試運行電機
        設(shè)置P00.00=3，閉環(huán)矢量控制模式，同時設(shè)置運行指令通道及頻率給定源。調(diào)整加減速時間及P3組速度環(huán)及電流環(huán)PI參數(shù)，使之在整個范圍內(nèi)運行平穩(wěn)。
（4）端子功能設(shè)定
        參考說明書P5,P6組輸入輸出端子功能進行端子功能的設(shè)定。注：Goodrive35說明文檔由Goodrive300產(chǎn)品說明書和Goodrive35附加說明書共同組成。
        車床主軸加工工件時，轉(zhuǎn)速要求設(shè)定為850r/min，采用閉環(huán)矢量控制模式，轉(zhuǎn)速波動小，穩(wěn)速精度高。電機無異常噪音，無明顯抖動。當(dāng)一個工件加工完成后，切換到定位模式，主軸可以精準地回到最始位置。Goodrive35主軸定位專用變頻器在數(shù)控車床上的應(yīng)用，完全可以滿足客戶需求。
3、變頻器典型參數(shù)設(shè)置

序號	功能代碼	名稱	設(shè)定值	說明
1	P00.00	速度控制模式	3	閉環(huán)矢量模式
2	P00.01	運行指令通道	1	端子運行通道
	P00.03	最大輸出頻率	100HZ
	P00.04	運行頻率上限	100HZ
	P00.06	A頻率指令選擇	1	模擬量AI1
	P00.11	加速時間1	1S
	P00.12	減速時間1	2S
	P01.13	正反轉(zhuǎn)死區(qū)時間	1S
	P05.01	S1端子功能選擇	1	正轉(zhuǎn)運行
	P05.02	S2端子功能選擇	2	反轉(zhuǎn)運行
	P05.03	S3端子功能選擇	45	主軸回零
	P06.04	繼電器RO2輸出選擇	5	變頻器故障
	P22.00	主軸定位模式選擇	41	主軸定位使能；脈沖有效
	P22.01	主軸準停速度	5HZ
	P20.02	編碼器方向	0或1	調(diào)整編碼器方向
	P22.03	主軸零點位置	0～4096	調(diào)整零點位置

五、結(jié)論
之前，數(shù)控車床主軸定位功能是由伺服驅(qū)動器來完成。采用英威騰主軸定位專用變頻器Goodrive35替代伺服驅(qū)動器后，性能優(yōu)良，具有伺服驅(qū)動器主軸定位控制的同樣效果，并能大大降低數(shù)控車床的成本。

關(guān)于英威騰：

英威騰，成立于2002年，致力于成為全球領(lǐng)先、受人尊敬的電氣傳動、工業(yè)控制、新能源領(lǐng)域產(chǎn)品與服務(wù)供應(yīng)商，2010年在深交所A股上市。英威騰是國家火炬計劃重點高新技術(shù)企業(yè)，總部員工1100多人，國內(nèi)、外辦事處30余個，控股子公司9家，業(yè)務(wù)涉及電氣傳動、工業(yè)自動化、新能源、軌道交通牽引、礦用防爆、能源管理、樓宇智能等領(lǐng)域。在基礎(chǔ)業(yè)務(wù)變頻器領(lǐng)域，英威騰占據(jù)國內(nèi)領(lǐng)先地位，擁有覆蓋高、中、低壓通用及各行業(yè)專用豐富的產(chǎn)品系列，產(chǎn)品在市政、塑膠、油田、化工、冶金、紡織、機床、礦山等行業(yè)廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品銷售遍布全球60多個國家和地區(qū)。

更多詳情，請訪問深圳市英威騰電氣股份有限公司官網(wǎng)www.invt.com.cn

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新聞聯(lián)系：

英威騰市場部 付先生

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