沈盼捷

　　高端阀门加工，主要工序有粗扩孔，精铰，攻牙，钻孔等工序。使用台达系统可以节省加工时间，效率提升28%。目前类似机台也是使用数控系统，但是攻牙并没有使用系统控制，加工时间大约28s。由于加工的换刀过程就是XY位移的过程，相比较加工中心换刀至少需要3s时间，6把刀则花费18s效率无法提高。
　　
　　1 机台配置

　　(1) 5kW B2马达2个
(2) 0kW B2马达1个
(3) 7.5kW B系列变频器1个
(3) 7.5kW 福田主轴1个
(4) 主轴编码器1个
(5) H6 4轴控制器1个

　　2 机台结构

　　图1为类似数控卧式加工机。
　　
　　图1 类似数控卧式加工机
3  主轴编码器位置



　　图2 主轴编码器位置
安装注意事项，编码器位置要与实际的转速同步，尽量避免不同步情况发生。安装时同轴度需要保持良好。
　　
　　4 调试步骤

　　（1）首先要确认各轴的运动是否正常，使用手轮动作测试各轴是否有落差值。有落差值则表示发出去的脉冲与反馈的脉冲方向相反，更改驱动器输出反向参数即可，或者是伺服线焊线有问题。
　　
　　（2）确认轴向方向。数控一般坐标系根据右手笛卡尔原则，但是不是绝对的，也可以根据客户的编程需要更换方向。
　　
　　图3 笛卡尔原则
（3）使用手轮的方式确认零点开关，行程极限是否能碰得到。如果碰不到则需要调整机械，另外一方面也是测试整个行程范围是不是有干涉，避免在跑机时撞机情况。
　　
　　（4）如果第三步确认没有问题则需要测试回零点方向是否正确。轴向方向和回零点方向都可以在系统参数中修改。
　　
　　图4 系统参数
（5）设定软件极限，在外部有行程开关的时候设定可以增加一层保护。图5为软件极限设定。
　　
　　图5 软件极限设定
（6）确认I/O是否动作正常，尤其是急停信号伺服报警信号。这里要特别注意的是伺服报警信号的作用，急停的重要性就不说了。伺服报警信号如果没有或者不起作用的话是相危险的，有可能产生撞机的严重后果，小则“机毁”，大则“人亡”，这个需要特别注意。
　　
　　（7）伺服刚性调整，可以用伺服调机软件或者手工调整。在确保安全的情况可以用手去摇动丝杆，以无法转动丝杆位置则表示刚性够高了，也可以用软件检测位置误差和定位时间等参数。
　　
　　（8）主轴方面就比较简单，只要输入电机参数自动学习即可。
　　
　　（9）编码器相关参数设定，根据编码器每转的脉冲数*4输入到控制参数当中，验证命令转和实际反馈转速是否一致，这个也比较关键的参数，会影响攻牙。图6编码器相关参数定。
　　
　　图6 编码器相关参数设定
（10）空跑程序三轴联动空跑，要注意的是润滑泵是否有工作，否则会造成机构损坏。空跑时使用手轮测试功能，缓慢加速。最后自动倍率100%空跑，并观察伺服的负载率、惯量比、峰值负载率和转速等信息有无异常。
　　
　　（11）以上步骤都没有问题的情况下，开始进行攻牙测试。此外，还有一个需要确认的就是，Z轴的运动的方向与编码器回授的方向要一致，就是说Z轴坐标是正的累加时，编码器回授的值也是正的，反之也是。确认完这个就可以做攻牙，先不放工件空跑，测试攻牙动作是否正常，轴向是否会有震动（伺服刚性不够会有震动）。
　　
　　（12）当空跑没有问题，那就开始放工件攻牙，要注意的是F值后跟牙距*1000。
　　
　　（13）检验牙是否合格。
　　
　　5 工具

　　
　　通止规，一头能完全旋入螺纹，另外一头不能旋入，则表示牙距是好的。图7是通止规实物图。
　　
　　图7 通止规
图8是通的情况。
　　
　　图8 通的情况示意图
图9是止的情况示意图。
　　
　　图9 止的情况示意图
当牙距没问题的时候，还要看牙是否光亮，放润滑油可以增加光亮。
　　
　　图10 牙距
6  结束语

　　
　　此案选用B2 2000转的马达，实际空跑需要用到3000转，而加工时转速比较低，空跑只是瞬间虽然峰值负载超过100%，但是不会导致驱动器报警，正确选用配置可以提高竞争力。目前改机器加工效率已得到客户的认同。
　　
　　作者简介：陈坚，男，出生于1983年10月，毕业于桂林工学院，数控技术与应用专业。现任中达电通股份有限公司机床行业处应用工程师，从事数控产品行业应用，提供中达整套机床解决方案。有多年机床行业应用经验。

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