大連安迪伺服驅(qū)動器在專用凸輪數(shù)控機床上的應(yīng)用

引言

KTL系列專用凸輪數(shù)控機床是用于汽車發(fā)動機凸輪軸加工的專用機床。隨著工業(yè)的發(fā)展，對設(shè)備的加工效率，機械零件的加工精度及表面粗糙度等的要求日益提高，各種專用的數(shù)控化加工設(shè)備應(yīng)運而生。近年來，汽車行業(yè)迅速擴張，對凸輪軸加工設(shè)備的效率及加工質(zhì)量提出了更高的要求。通過國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動器的運用，可以較大地提高加工精度和自動化水平，降低人力成本，給企業(yè)創(chuàng)造更多效益。

機床介紹

KTL系列的專用凸輪數(shù)控機床是三軸聯(lián)動、半閉環(huán)控制的數(shù)控機床。進給軸X軸、Z軸以及主軸均為伺服電機控制。機床具有高剛性的結(jié)構(gòu)設(shè)計和吸震性，以保證高精度的切削加工。進給軸伺服驅(qū)動器及電機要求有高的動態(tài)響應(yīng)特性及精確的定位精度，使機床的刀架移動快速、穩(wěn)定且定位精度高。機床的主軸要求位置精度、速度穩(wěn)定性和高剛性。加工過程中，X軸與主軸插補形成凸輪形狀，Z軸運動形成刀具的進給。

系統(tǒng)設(shè)計

3.1全機能數(shù)控車床系統(tǒng)架構(gòu)
（1）數(shù)控系統(tǒng)：采用KND1000Ta數(shù)控系統(tǒng)。
（2）主軸系統(tǒng)：大連安迪同步伺服驅(qū)動器（ADSD-S23-4.0K ）+ 安迪同步伺服電機（ADSM-S150-230M20）+ 主軸箱。
（3）X軸進給驅(qū)動系統(tǒng)：滾珠絲杠+同步帶輪+大連安迪同步伺服驅(qū)動器（ADSD-S23-0.75K ）+ 安迪同步伺服電機（ADSM-S130-040M25）。
（4）Z軸進給驅(qū)動系統(tǒng)：滾珠絲杠+同步帶輪+大連安迪同步伺服驅(qū)動器（ADSD-S23-1.5K ）+ 安迪同步伺服電機（ADSM-S130-060M25）。

3.2伺服性能分析

KTL系列專用凸輪數(shù)控機床，主軸部分機械結(jié)構(gòu)類似于數(shù)控車床。其區(qū)別之處在于，普通的平床身數(shù)控車床主軸以調(diào)速為主，因此多為變頻器控制。KTL系列機床的加工需要主軸參與插補運動，因此必須采用同步伺服電機控制。

由于棒料加工成凸輪軸，加工過程中，切削力矩的變化規(guī)律而顯著。這就要求伺服電機，尤其是主軸伺服電機能夠在變力矩情況下，保證速度的穩(wěn)定性和位置跟蹤誤差的穩(wěn)定。

KTL系列機床對于進給軸X、Z的伺服性能的要求與普通數(shù)控車床類似，主要是伺服系統(tǒng)需要有較高的動態(tài)響應(yīng)及較高的定位精度。

大連安迪同步伺服基于DSP+FPGA+IPM的硬件平臺，有著高速度頻率響應(yīng)，速度響應(yīng)頻寬為450HZ，居于國產(chǎn)伺服前列；具有共振抑制功能，可以精確調(diào)諧，消除震動；控制精度可以達到1個脈沖，最大的輸入頻率可以達到500Kpps。

大連安迪同步伺服的這些特點，能夠很好的保證KTL系列機床加工高響應(yīng)特性的要求，很好的滿足了工件的加工精度。

結(jié)束語

使用安迪伺服驅(qū)動器及伺服電機的KTL系列專用凸輪數(shù)控機床，可以達到機床設(shè)計的性能要求。良好地保證凸輪的尺寸和形狀要求，達到較高的加工精度；同時良好地保證了凸輪軸上各個凸輪之間的相位要求；較大的提高了加工效率以及產(chǎn)品加工質(zhì)量的穩(wěn)定性。