变频器在自动车床上的伺服定位方案

摘要：传统的自动车床实现主轴伺服定位控制大多采用专用交流主轴伺服驱动系统，由于价格昂贵，在经济型数控自动车床上难以广泛运用，本文介绍一种基于四方电气V360变频器的主轴变频调速系统，实现了主轴快速、精确定位的改造应用，该方案以低成本、高稳定性的优点，在经济型数控自动车床得到了广泛应用。

引言

       由于机床加工范围较广，不同的工件，不同的工序，使用不同的刀具，要求机床执行部件具有不同的运动速度，因此机床的主运动应能进行调速，机床用户对变频器产品的调速作用更为关注。

       主轴是车床构成中一个重要的部分，对于提高加工效率，扩大加工材料范围，提升加工质量都有着很重要的作用，变频器主要应用于主轴调速系统。目前在经济型自动车床行业，变频器以其低成本优势得到了广泛的应用。

一、自动车床工艺介绍

       1.自动车床简介

       自动车床，是一种高性能，高精度，低噪音的走刀式自动车床，是通过凸轮来控制加工程序的自动加工机床。另外也有一些数控自动车床与气动自动车床以及走心式自动车床，其基本核心是可以经过一定设置与调教后可以长时间自动加工同一种产品。特别适合铜、铝、铁、塑料等精密零件加工制造，适用于仪表、钟表、汽车、摩托、自行车、眼镜、文具、五金卫浴、电子零件、接插件、电脑、手机、机电、军工等行业成批加工小零件，特别是较为复杂的零件。

       2.自动车床工艺说明

       装工件:主轴转动到固定位置，机械手将工件装入卡盘内；

       加工工件:主轴快速加速到所需转速，通过刀台的移动加工产品；

       卸工件:加工完成，将产品从卡盘内推出，同时卡盘快速的转动到固定位置装入下一个工件。

二、现场工艺要求及调试方案

       1.现场要求:

       （1）启停速度快---加减速时间要求：加速0.5S，减速0.3S；

       （2）定位响应快---定位时间：1秒以内；

       （3）定位精度要求高---在2个脉冲以内；

       2.调试方案

       改造系统采用的方案为：高性能闭环矢量变频器+分频卡。系统方案中，变频器配备分频卡，使系统工作运行在闭环矢量控制模式，实现变频定位功能。因为在自动车床中，负载惯量大、减速时间短，需配备制动电阻，具体选型方法《V360系列高性能矢量变频器说明书》。

图1 电气接线图