摘 要：本文主要介紹中達(dá)自動化數(shù)控產(chǎn)品—PUTNC-H4C-M型銑床數(shù)控系統(tǒng)和臺達(dá)ASDA-AB系列交流伺服在普通銑床的數(shù)控化升級改造上的完美整合應(yīng)用。通過中達(dá)提供的量身定制式機(jī)床再生解決方案，展現(xiàn)了升級后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床的耀眼光輝。
關(guān)鍵詞：數(shù)控交流伺服 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床 改造

1 引言

隨著機(jī)械加工制造業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)有的普通機(jī)床已越來越不能適應(yīng)目前市場激烈的競爭，高效率和多變的要求，數(shù)控機(jī)床已越來越受到市場的青睞。

伴隨著各行業(yè)對機(jī)加工產(chǎn)品要求的不斷提高和數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床以其高精度、高效率和低勞動強(qiáng)度等諸多普通機(jī)床無法比擬的優(yōu)勢，成為當(dāng)今制造業(yè)的主流加工設(shè)備。就目前情況而言，一個(gè)企業(yè)設(shè)備數(shù)控化程度的高低直接影響到了它的生存。那些擁有大量普通機(jī)床的工廠，正面臨著巨大的挑戰(zhàn)。這些廠家效益不好的主要原因，一方面是大量普通機(jī)床閑置造成浪費(fèi)，另一方面是沒有足夠的資金購買新的數(shù)控設(shè)備。因此，投入較少的資金，把原有普通機(jī)床進(jìn)行自動化升級改造，使之變成數(shù)控機(jī)床，就成了解決這一問題的最好辦法。

對于機(jī)床生產(chǎn)商而言，最直接的方式莫過于直接普通機(jī)床出廠前自行數(shù)控化升級，使之以低廉的價(jià)格，高效的加工性能，以經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的新身份展現(xiàn)于市場。

2 銑床簡易數(shù)控改造升級案例

2.1數(shù)控改造器材

（1）數(shù)控系統(tǒng)：臺達(dá)PUTNC-H4C-M 一套
（2）伺服驅(qū)動：臺達(dá)ASDA-A1021-AB 三套
（3）伺服電機(jī)：臺達(dá)ECMA-G31309ES 兩臺
（4）臺達(dá)ECMA-G31309FS 一臺

銑床改造圖片

3 銑床數(shù)控改造

3.1 銑床數(shù)控原理設(shè)計(jì)

機(jī)床本體的數(shù)控化改造，是將原工作臺進(jìn)給電機(jī)、進(jìn)給箱及其傳動鏈拆除，然后進(jìn)行如下改造：用三個(gè)伺服電機(jī)分別驅(qū)動升降、縱向、橫向坐標(biāo)軸、根據(jù)各輪的脈沖當(dāng)量配置相應(yīng)的傳動系統(tǒng)；將原二軸普通絲杠改為滾珠絲杠。通過中達(dá)系統(tǒng)的高開放性更改系統(tǒng)內(nèi)部的PLC和畫面實(shí)現(xiàn)客戶特殊要求。銑床簡易數(shù)控升級改造控制系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

3.2 數(shù)控銑床項(xiàng)目評估

（1）資額少、交貨期短、見效快。同購置新機(jī)床相比，一般可以節(jié)省60％～80％的費(fèi)用，改造費(fèi)用低。特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。一般大型機(jī)床改造，只花新機(jī)床購置費(fèi)用的1/3，交貨期短。但有些特殊情況，如高速主軸、托盤自動交換裝置的制作與安裝過于費(fèi)工、費(fèi)錢，往往改造成本提高2～3倍，與購置新機(jī)床相比，只能節(jié)省投資50％左右。

（2）機(jī)械性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)受限。所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅(jiān)固的鑄造構(gòu)件，而不是那種焊接構(gòu)件，改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好，可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。但是受到原來機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改造。

（3）悉了解設(shè)備、便于操作維修。購買新設(shè)備時(shí)，不了解新設(shè)備是否能滿足其加工要求。改造則不然，可以精確地計(jì)算出機(jī)床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者對機(jī)床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短，見效快。改造的機(jī)床一安裝好，就可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

（4）可充分利用現(xiàn)有的條件。可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購入新設(shè)備時(shí)那樣需重新構(gòu)筑地基。

（5）可以采用最新的控制技術(shù)。可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度，及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平和效率，提高設(shè)備質(zhì)量和檔次，將舊機(jī)床改成當(dāng)今水平的機(jī)床。

4 臺達(dá)數(shù)控技術(shù)

4.1 PUTNC-H4C-M數(shù)控系統(tǒng)

中達(dá)PUTNC-H4C-M數(shù)控系統(tǒng)（圖2）特色：

（1）手搖輪安全測試。（防撞功能）具多國語言設(shè)定及簡易圖形編程

（2）具有MACRO指令，可靈活的設(shè)計(jì)加工程序。

（3）程序容量 256K byte。具有【邊傳邊做】功能。

（4）標(biāo)準(zhǔn)I/O（24 INPUT；16 OUTPUT），3組高速INPUT（50μsec）。可擴(kuò)充I/O最大至32 INPUT；32 OUTPUT。

（5）采用FLASH ROM架構(gòu)，可快速方便更新系統(tǒng)PLC及顯示畫面。

（6） 配合 PLC 可自行定義按鍵功能，在薄膜使用上自行定義。

（7）分辨率可設(shè)定至 7 位數(shù)，響應(yīng)速度可達(dá) 1000 Kpps，精度特高。

（8）主軸采用變頻馬達(dá)或伺服主軸。

4.2 ASDA-AB系列伺服驅(qū)動器

ASDA-AB系列伺服驅(qū)動器技術(shù)特色：

（1）內(nèi)建完整的三種（位置/速度/轉(zhuǎn)矩模式）基本控制機(jī)能可以方便的和上位控制器連接。

（2）動態(tài)響應(yīng)性好，伺服整定時(shí)間1ms、空載狀態(tài)下-3000RPM～3000RPM的加速時(shí)間10ms。

（3）PDFF（Pseudo-DerivativeFeedbackandFeedforward）強(qiáng)健式控制架構(gòu)相應(yīng)更快速、對外部干擾有更強(qiáng)的抑制補(bǔ)償能力，從而能夠保證其它外力突然介入時(shí)，伺服定位或定速被影響很少。

（4）伺服的自動增益調(diào)整功能，能自動評估負(fù)載情況并合理設(shè)置伺服增益，從而使伺服調(diào)試更簡單、更快捷，且伺服定位更精準(zhǔn)，無超越量和加速度過沖

（5）提供共振抑制功能和低通濾波器功能，能有效彌補(bǔ)機(jī)械的不足和缺陷。

（6）臺達(dá)ASDA-AB系列交流伺服系統(tǒng)更具有分度定位功能，配合CNC系統(tǒng)PLC的I/O規(guī)劃，能輕松實(shí)現(xiàn)伺服的精確定位控制。

5 結(jié)束語

普通銑床數(shù)控化改造，實(shí)質(zhì)就是在普通銑床上增加數(shù)控系統(tǒng)控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的加工工藝目標(biāo)，其目的是使原機(jī)床具有一定的柔性，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，解決復(fù)雜零件的加工問題。配合具有高開放型，人性化，簡易操作化，客制化的中達(dá)銑床數(shù)控系統(tǒng)將普通銑床改造為經(jīng)濟(jì)型銑床，簡便易行，提高了加工效率，，降低了加工成本，保證了零件的加工精度，對復(fù)雜零件尤其是對弧面和凸面的加工效果顯著。