一、應用概況

數控鉆攻機是一種在機械加工領(lǐng)域應用廣泛的設備，鉆攻機是一種集鉆孔、攻絲等多種加工功能于一體的金屬加工機床，也被稱(chēng)為鉆孔攻牙機。鉆攻機能在金屬或其他硬質(zhì)材料上進(jìn)行精確的鉆孔操作，為后續的裝配或其他加工工序提供定位孔或安裝孔；可在已鉆好的孔內加工出螺紋，實(shí)現零件之間的螺紋連接；部分鉆攻機還具備一定的銑削功能，可對工件進(jìn)行平面銑削、輪廓銑削等加工。鉆攻機通過(guò)電機驅動(dòng)主軸旋轉，使安裝在主軸上的刀具進(jìn)行高速旋轉切削。設備通過(guò)預設的加工程序，精確控制伺服電機驅動(dòng)主軸和進(jìn)給機構，實(shí)現精準的位置控制和加工動(dòng)作。

二、系統方案

本文是基于邁信EP5S系列伺服主軸驅動(dòng)器在數控鉆攻機上的應用。EP5S作為主軸驅動(dòng)單元，配合蘇尼康EtherCAT總線(xiàn)數控系統，通過(guò)CNC程序控制機床的運動(dòng)軌跡和加工參數，利用轉動(dòng)和推進(jìn)方式將刀具鉆入工件表面，在一次裝夾中可連續完成鉆、擴、鉸、鏜、攻絲的精準加工。配套機床廣泛應用于汽車(chē)制造、模具制造、3C電子、航空航天等多行業(yè)的零部件加工制造。


三、應用現場(chǎng)圖片

機床本體 / 機械結構 / 電氣柜


四、機床工藝要求

1、鉆攻機床要求主軸電機最高轉速＞10000rpm，支持旋變編碼器接口。較高的轉速可提高加工效率，特別是在加工小孔和進(jìn)行高速攻絲時(shí)，能有效縮短加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

2、鉆攻機床要求主軸驅動(dòng)器支持位置/速度控制模式，進(jìn)給功能(C軸功能)和定向功能(準停功能)，以滿(mǎn)足鉆孔、剛性攻絲以及鉆攻機的某些加工工藝需要。

3、鉆攻機床主軸的徑向跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)要控制在極小范圍內，通常徑向跳動(dòng)不超過(guò) 0.003mm，軸向竄動(dòng)不超過(guò) 0.005mm，以保證鉆頭和絲錐在加工過(guò)程中的穩定性，提高加工精度和表面質(zhì)量。

4、鉆攻機床要求主軸在正、反向轉動(dòng)時(shí)均可進(jìn)行自動(dòng)加、減速控制，并且加、減速時(shí)間要短。主軸電機運行啟停平穩，轉速波動(dòng)小，運行時(shí)不能出現抖動(dòng)，定位精確。


五、調試步驟

第一步：安裝EP5S主軸驅動(dòng)器及主軸電機，并確保接線(xiàn)正確。系統上電，確定EtherCAT通訊網(wǎng)絡(luò )正常。


第二步：主軸電機適配。搭配邁信成套主軸電機時(shí)，正確設置主軸電機代碼；搭配第三方電機時(shí)，使用EP5S自學(xué)習功能，自動(dòng)識別主軸電機參數及慣量。

先通過(guò)Fn-2進(jìn)入單機模式，然后通過(guò)Fn6功能觸發(fā)異步電機離線(xiàn)參數辨識功能，完成對定子電阻，轉子電阻，互感，漏感的辨識。運行Fn6功能后，使能燈亮，當屏幕顯示DONE且使能燈滅時(shí)，辨識結束，辨識過(guò)程大概需要花費半分鐘左右。辨識結束后，按后退鍵退出Fn6功能，此時(shí)可以通過(guò)P菜單査詢(xún)辨識的參數結果P702~P705，通過(guò)E-set保存該結果。



第三步：根據編碼器類(lèi)型及安裝方式，確定電機與編碼器傳動(dòng)比例，正確設置編碼器線(xiàn)數及電子齒輪比相關(guān)參數。


第四步：旋轉主軸電機，確定電機旋轉方向及編碼器旋轉方向，如反向可通過(guò)EP5S相關(guān)參數進(jìn)行修改。


第五步：測試加工效果，可通過(guò)EP5S環(huán)路增益參數調整，以配合機床機械達到最優(yōu)的加工效果。



六、EP5S伺服主軸產(chǎn)品特點(diǎn)

1、功率型號：3.7kW、5.5kW、7.5kW、11kW、15kW
2、電壓等級：AC380V -15%~+10% 50/60Hz
3、控制方式：EtherCAT總線(xiàn)控制，支持位置、速度、扭矩控制模式
4、雙編碼器接口，全閉環(huán)控制。支持方波、正余弦、串口通信、旋變等形式編碼器信號輸入
5、支持同步/異步主軸電機控制
6、支持主軸電機參數及慣量自學(xué)習
7、窄體結構設計，節省安裝空間

8、直插自鎖式電源接線(xiàn)端子，接線(xiàn)簡(jiǎn)便快捷