楊秀文

1 數(shù)控裝調(diào)維修發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)控加工在機(jī)械制造行業(yè)所占比重日益增大，數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)非常普及，數(shù)控機(jī)床的先進(jìn)性、復(fù)雜性和智能性使其故障診斷與維修技術(shù)遠(yuǎn)區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)床的維修技術(shù)，隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床故障的診斷與維修技術(shù)在數(shù)控生產(chǎn)中的重要性愈顯突出。

2 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)研發(fā)的意義

數(shù)控機(jī)床按伺服系統(tǒng)按控制方式可分為開環(huán)控制、閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制三類。在數(shù)控加工生產(chǎn)中，中小型數(shù)控機(jī)床因其成本低，柔性強(qiáng)，靈活方便，使用非常廣泛，目前中小型數(shù)控銑床三坐標(biāo)軸均采用半閉環(huán)控制，采用帶編碼器的伺服電機(jī)，伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，要求數(shù)控加工朝高效率高精度方向發(fā)展，目前中小數(shù)控銑床的半閉環(huán)控制技術(shù)使其產(chǎn)品的精度受到了限制，通過對(duì)機(jī)床原有半閉環(huán)控制系統(tǒng)研發(fā)改造，對(duì)提高中小型數(shù)控機(jī)床提高加工精度、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

作為培養(yǎng)數(shù)控裝調(diào)維修技術(shù)人員的重要平臺(tái)，高等職業(yè)教育中的數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修實(shí)訓(xùn)要求設(shè)備先進(jìn)化、多樣化，以適應(yīng)數(shù)控維修技術(shù)培訓(xùn)的要求。由于場(chǎng)地、資金等多方面因素，數(shù)控維修設(shè)備種類數(shù)量均有限制，對(duì)數(shù)控伺服系統(tǒng)進(jìn)行改造研發(fā)，使一臺(tái)設(shè)備具有多種伺服控制系統(tǒng)具有重要意義。

3 伺服系統(tǒng)研發(fā)改造實(shí)施與調(diào)試

3.1 伺服系統(tǒng)研發(fā)總體思路

圖1 改造研發(fā)后數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)框圖

為滿足實(shí)訓(xùn)要求，提高學(xué)生的綜合技能，與浙江天煌科技實(shí)業(yè)有限公司協(xié)同創(chuàng)新，決定對(duì)X、Y、Z三個(gè)進(jìn)給軸均采用半閉環(huán)控制技術(shù)的THWMZT-1B型FANUC—0iMD系列數(shù)控銑床的第二坐標(biāo)軸進(jìn)行全閉環(huán)控制驅(qū)動(dòng)研發(fā)改造，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)數(shù)控銑床X軸、Z軸采用半閉環(huán)伺服控制，Y軸采用全閉環(huán)伺服控制，增加同一機(jī)床坐標(biāo)軸伺服控制類型。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

3.2 系統(tǒng)硬件研發(fā)

在工作臺(tái)Y軸方向加裝光柵尺，并增加光柵尺信號(hào)反饋采集模塊，根據(jù)機(jī)床特點(diǎn)，采用信諾KA600光柵尺。采用FANUC原裝SDU1 A02B-0303-C205分離型模塊。硬件連接圖如圖2所示。

圖2 Y軸伺服系統(tǒng)硬件連接圖

3.3 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

系統(tǒng)原來(lái)三個(gè)坐標(biāo)軸系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置均為半閉環(huán)控制參數(shù)設(shè)置，為實(shí)現(xiàn)Y軸全閉環(huán)控制，需要進(jìn)行Y軸伺服參數(shù)更改相關(guān)設(shè)置，更改參數(shù)如下。

（1） 將 Y 軸 的1815的#1參數(shù)由0設(shè)置為1，如圖3所示。

（2）設(shè)置Y軸的柔性齒輪比，分子分母分別設(shè)置為1；將Y軸的位置反饋脈沖數(shù)由12 500設(shè)置為5 000，如圖4所示。

（3）將軸設(shè)定中Y軸的分離式檢測(cè)器接口單元1的連接器號(hào)M1由0設(shè)為2，如圖5所示。

圖3 設(shè)定設(shè)置1815的#1參數(shù)

圖4 柔性齒輪比、位置反饋脈沖書設(shè)定

設(shè)置過之后出現(xiàn)如圖6報(bào)警，啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)即可。

3.4 調(diào)試機(jī)床

（1）將運(yùn)行方式切換到手輪狀態(tài)，選擇小倍率緩慢移動(dòng)Y軸，運(yùn)行過程中電機(jī)出現(xiàn)竄動(dòng)或出現(xiàn)其他情形（異響等）及時(shí)停止并排除故障再運(yùn)行。

圖5 Y軸M1設(shè)定

圖6 數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警提示

（2）確認(rèn)機(jī)床最大行程在光柵尺行程內(nèi)，并回參考點(diǎn)。

（3）讓Y軸執(zhí)行G00檢驗(yàn)命令值是否與實(shí)際值相等。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)生產(chǎn)型半閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床改造，提高了數(shù)控機(jī)床加工精度，增強(qiáng)了企業(yè)生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力。職業(yè)院校數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修實(shí)訓(xùn)設(shè)備通過系統(tǒng)改造，增加了技能訓(xùn)練項(xiàng)目，使數(shù)控機(jī)床裝調(diào)設(shè)備既能滿足多種伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)訓(xùn)練的要求，又能極大地降低設(shè)備購(gòu)置成本。這一技術(shù)必然具有極大的市場(chǎng)，也是數(shù)控裝調(diào)實(shí)訓(xùn)設(shè)備發(fā)展的趨勢(shì)。

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