高端閥門(mén)加工，主要工序有粗?jǐn)U孔，精鉸，攻牙，鉆孔等工序。使用臺(tái)達(dá)系統(tǒng)可以節(jié)省加工時(shí)間，效率提升28%。目前類(lèi)似機(jī)臺(tái)也是使用數(shù)控系統(tǒng)，但是攻牙并沒(méi)有使用系統(tǒng)控制，加工時(shí)間大約28s。由于加工的換刀過(guò)程就是XY位移的過(guò)程，相比較加工中心換刀至少需要3s時(shí)間，6把刀則花費(fèi)18s效率無(wú)法提高。

1 機(jī)臺(tái)配置

(1) 5kW B2馬達(dá)2個(gè)
(2) 0kW B2馬達(dá)1個(gè)
(3) 7.5kW B系列變頻器1個(gè)
(3) 7.5kW 福田主軸1個(gè)
(4) 主軸編碼器1個(gè)
(5) H6 4軸控制器1個(gè)

2 機(jī)臺(tái)結(jié)構(gòu)

圖1為類(lèi)似數(shù)控臥式加工機(jī)。

圖1 類(lèi)似數(shù)控臥式加工機(jī)

3 主軸編碼器位置

圖2 主軸編碼器位置

安裝注意事項(xiàng)，編碼器位置要與實(shí)際的轉(zhuǎn)速同步，盡量避免不同步情況發(fā)生。安裝時(shí)同軸度需要保持良好。

4 調(diào)試步驟

（1）首先要確認(rèn)各軸的運(yùn)動(dòng)是否正常，使用手輪動(dòng)作測(cè)試各軸是否有落差值。有落差值則表示發(fā)出去的脈沖與反饋的脈沖方向相反，更改驅(qū)動(dòng)器輸出反向參數(shù)即可，或者是伺服線焊線有問(wèn)題。

（2）確認(rèn)軸向方向。數(shù)控一般坐標(biāo)系根據(jù)右手笛卡爾原則，但是不是絕對(duì)的，也可以根據(jù)客戶的編程需要更換方向。

圖3 笛卡爾原則

（3）使用手輪的方式確認(rèn)零點(diǎn)開(kāi)關(guān)，行程極限是否能碰得到。如果碰不到則需要調(diào)整機(jī)械，另外一方面也是測(cè)試整個(gè)行程范圍是不是有干涉，避免在跑機(jī)時(shí)撞機(jī)情況。

（4）如果第三步確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題則需要測(cè)試回零點(diǎn)方向是否正確。軸向方向和回零點(diǎn)方向都可以在系統(tǒng)參數(shù)中修改。

圖4 系統(tǒng)參數(shù)

（5）設(shè)定軟件極限，在外部有行程開(kāi)關(guān)的時(shí)候設(shè)定可以增加一層保護(hù)。圖5為軟件極限設(shè)定。

圖5 軟件極限設(shè)定

（6）確認(rèn)I/O是否動(dòng)作正常，尤其是急停信號(hào)伺服報(bào)警信號(hào)。這里要特別注意的是伺服報(bào)警信號(hào)的作用，急停的重要性就不說(shuō)了。伺服報(bào)警信號(hào)如果沒(méi)有或者不起作用的話是相危險(xiǎn)的，有可能產(chǎn)生撞機(jī)的嚴(yán)重后果，小則“機(jī)毀”，大則“人亡”，這個(gè)需要特別注意。

（7）伺服剛性調(diào)整，可以用伺服調(diào)機(jī)軟件或者手工調(diào)整。在確保安全的情況可以用手去搖動(dòng)絲桿，以無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿位置則表示剛性夠高了，也可以用軟件檢測(cè)位置誤差和定位時(shí)間等參數(shù)。

（8）主軸方面就比較簡(jiǎn)單，只要輸入電機(jī)參數(shù)自動(dòng)學(xué)習(xí)即可。

（9）編碼器相關(guān)參數(shù)設(shè)定，根據(jù)編碼器每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)*4輸入到控制參數(shù)當(dāng)中，驗(yàn)證命令轉(zhuǎn)和實(shí)際反饋轉(zhuǎn)速是否一致，這個(gè)也比較關(guān)鍵的參數(shù)，會(huì)影響攻牙。圖6編碼器相關(guān)參數(shù)定。

圖6 編碼器相關(guān)參數(shù)設(shè)定

（10）空跑程序三軸聯(lián)動(dòng)空跑，要注意的是潤(rùn)滑泵是否有工作，否則會(huì)造成機(jī)構(gòu)損壞。空跑時(shí)使用手輪測(cè)試功能，緩慢加速。最后自動(dòng)倍率100%空跑，并觀察伺服的負(fù)載率、慣量比、峰值負(fù)載率和轉(zhuǎn)速等信息有無(wú)異常。

（11）以上步驟都沒(méi)有問(wèn)題的情況下，開(kāi)始進(jìn)行攻牙測(cè)試。此外，還有一個(gè)需要確認(rèn)的就是，Z軸的運(yùn)動(dòng)的方向與編碼器回授的方向要一致，就是說(shuō)Z軸坐標(biāo)是正的累加時(shí)，編碼器回授的值也是正的，反之也是。確認(rèn)完這個(gè)就可以做攻牙，先不放工件空跑，測(cè)試攻牙動(dòng)作是否正常，軸向是否會(huì)有震動(dòng)（伺服剛性不夠會(huì)有震動(dòng)）。

（12）當(dāng)空跑沒(méi)有問(wèn)題，那就開(kāi)始放工件攻牙，要注意的是F值后跟牙距*1000。

（13）檢驗(yàn)牙是否合格。

5 工具

通止規(guī)，一頭能完全旋入螺紋，另外一頭不能旋入，則表示牙距是好的。圖7是通止規(guī)實(shí)物圖。

圖7 通止規(guī)

圖8是通的情況。

圖8 通的情況示意圖

圖9是止的情況示意圖。

圖9 止的情況示意圖

當(dāng)牙距沒(méi)問(wèn)題的時(shí)候，還要看牙是否光亮，放潤(rùn)滑油可以增加光亮。

圖10 牙距

6 結(jié)束語(yǔ)

此案選用B2 2000轉(zhuǎn)的馬達(dá)，實(shí)際空跑需要用到3000轉(zhuǎn)，而加工時(shí)轉(zhuǎn)速比較低，空跑只是瞬間雖然峰值負(fù)載超過(guò)100%，但是不會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器報(bào)警，正確選用配置可以提高競(jìng)爭(zhēng)力。目前改機(jī)器加工效率已得到客戶的認(rèn)同。

作者簡(jiǎn)介：陳堅(jiān)，男，出生于1983年10月，畢業(yè)于桂林工學(xué)院，數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用專(zhuān)業(yè)。現(xiàn)任中達(dá)電通股份有限公司機(jī)床行業(yè)處應(yīng)用工程師，從事數(shù)控產(chǎn)品行業(yè)應(yīng)用，提供中達(dá)整套機(jī)床解決方案。有多年機(jī)床行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。