工业自动化与智能制造解决方案
机床
 

技术方案

  2012/07/18  
  中达H6数控系统完美实现高端复合车床精确控制
 
   
   
为能在激烈的市场竞争中取胜,提高机床附加价值功能的集成化正在发展。代表这一趋势的就是以一台机床进行复合加工和不同方式的加工、作为可达到多品种、小批量生产、不同品种不同产量的生产时代的王牌而显露头角的复合加工机床。

复合机床,又称为复合加工机床,或多功能复合加工机床,是能够在一台主机上完成或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工的机床。现今的制造业,特别是在机械加工现场,有如下几个特点:多品种、中小批量化生产;较紧的交货期;尽量降低生产成本;伴随轻型化、产品外观美学化的市场需求,产品的形状日益复杂;缺乏技术娴熟的核心员工。

为适应这种现状,在激烈的市场竞争中取胜,作为“王牌”的复合加工机床闪亮登场了。复合加工机床的开发、生产在不断得到推进,特别是最近具有将车削功能和回转切削功能合并起来的机床的销售台数迅速增加,今后可望达到与加工中心相匹敌的生产和销售规模。

1 控制系統的组成

数控系统:PUTNC-H6C-6×1;
伺服驱动:ASD-A4523-B×1、ASD-A0721-AB×3、ASD-A1021-A×1、ASD-A1521-A×1;
伺服电机:ECMA-C30807ES×2、ECMA-C30807FS×1、ECMA-F21845PS×1、ECMA-E31310FS×1、ECMA-E31315ES×1。

2 性能及特点

通过台达PUTNC-H6C-6的高性能6轴控制器,匹配台达高性能伺服和45°高刚性斜床身,充分发挥产品高性能的特点,分别作用于X轴、Y轴(垂直于X轴,用于铣削加工)、Z轴、A轴(第二主轴)、B轴(第三主轴)、C轴(第一主轴),组成车铣CNC复合加工车床。

以车削为基础的CNC复合加工车床,通常是以普通CNC数控车床为基础,匹配一个4工位或者8工位电动刀架或液压伺服刀架,或者匹配便于高效批量加工的多个排刀等刀具发展而成。主要加工对象为轴类、盘套类等回转体零件,还可以进行轴类加工件的侧向或者轴向的铣削、钻孔和攻丝等加工。

在垂直于X轴的端面后端装上具有可任意升降的铣削动力头(第二主轴),在铣削动力头的第二主轴上安装铣刀、钻头或丝锥。铣削动力头的升降通过伺服电机带动滚珠丝杠旋转来实现精确定位。通过第一主轴的速度模式和定位模式的切换,匹配定位模式下的任意分度配合X轴端面和Z轴端面安装的动力头(第二主轴和第三主轴)上安装的旋转刀具进行偏心钻孔,攻丝和铣削加工,还可实现圆柱的高速插补,从而大大地扩展了数控车床复合加工的能力。 达到通过一次工件装夹,便可对回转体零件进行全部或大部分的加工效果。

3 现场资料分析 见图1、图2、图3、图4

4 控制器结构及特色 见图5、图6

电压命令型伺服系统,最大响应速度,每秒400万个脉冲 (4000kpps) 分辨率1μm 时,速度可达每分钟240米。
可自由设计简易之LCD屏幕,利用LCD显示编辑系统,简单易学。并可选择PC屏幕显示编辑软件,便于监视或检验程序。经计算机RS232 接口,可由PC传送并执行程序 (边传边做),或直接通过USB接口进行传输。
除一般程序设计外,也可由CAD/CAM制作完成,经USB或计算机RS232C接口输入。
可自由规划个人专属 KEYBOARD 或指拨设定。
H6C 控制器可经由滚轮及被动 ENCODER 同时反馈,相互比对,确认送料长度。
主机程序记忆储存容量536k。
关机后,以电池系统保存程序 (BatteryBackup)。
MCM参数设定表,可针对不同CNC机台特性,设定机械参数,增加配机的亲和性。
具齿隙补偿功能,可以调整导螺杆因使用后,所产生的齿隙误差。
具6组工作坐标系设定功能,能方便程序设计与工件加工。
客户自设程序群功能(MACRO)。
刀具进给率可设定为毫米/分钟或毫米/每转。
单节间不停顿模式功能。
跳节功能 (Option Skip)。
选择性停止 (Option Stop),进给暂停 (Feed Hold) 功能。
在加工程序中,绝对值与增量值可同时交互使用。
自我诊断及错误指示功能。
切削圆弧时,可以直接用R-值表示半径,也可使用I与J值。
各轴均可设定为主、仆模式。
具MPG手摇轮接口,可执行手摇轮测试程序(MPG Test)。
提供串行输入128点,输出128点之可程序逻辑控制点。

5 主要应用市场

本机床配合台达PUTNC-H6C-6数控系统具有车削、钻削、镗削、铣削,攻丝等功能。适用于高速钢、硬质合金及陶瓷刀具,对黑色金属、有色金属及部分非金属材料的零件进行粗、精加工。可车削内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹及复杂回转型面,并可对零件的端面进行钻孔、攻丝、镗孔、铣削、及外表面铣削、深度较小的镗孔工序。

6 结束语

随着科技的飞速发展,机械加工行业正在不断地向自动化、专业化、定向化的控制升级转化。结合中达电通控制系统的稳定性、开放性和易用性,在很多特种机械上都有很大的发展空间与潜力,配合中达综合自动化产品组成的整体解决方案,以经济的成本、较高的性价比完成客户产品的自动化控制需求。
图1
图2
图3
图4
图5
图6
新闻來源: 中达电通股份有限公司
 
 
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