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基于三菱E60S系统的高速高精数控车床电气控制的设计

发布时间:2014-05-17 作者:刘乐平 高群群 李海东 
本文介绍三菱E60s数控系统在GSCK200A高速高精数控车床中的应用,通过合理配置数控系统、伺服驱动器和电机,设计相应的伺服驱动电路,达到了数控车床高速高精的性能。实际应用表明,高速高精数控车床按此方法配置数控系统,能达到较好的性价比。

  3.3 主轴伺服控制设计

  高精数控车床的尺寸精度取决于机械传动系统的精度和进给伺服驱动控制系统的运动控制精度和性能。

  图5是本车床设计的x/z轴进给伺服驱动控制电路,选用高增益电流控制的新型进给轴伺服驱动器MDS-R—V2-6060,是三菱目前电阻回生类的主流伺服驱动器,回生电阻接在C、P之间,根据计算,其所选型号在图中已标出。MDS-R型驱动器采用高响应电流控制以提高加工精度,采用平滑高增益SHG控制以抑制机床振动,采用外部散热设计来降低内部温升以提高运行稳定性,配置HF系列小惯量、高速、高精新型伺服电机,具有速度更高、精度更高、环境适应更好和更小型化的特点,特别适合在高速高精数控车床中应用。

图5进给伺服驱动控制电路
图5进给伺服驱动控制电路 

  对于倾斜了45°的x轴来说,其伺服电机,M7停止定位的精度还与其制动器的制动响应时间相关。制动器电磁铁可以通过数控系统内置PLC进行控制,但本设计直接使用了MDS-R-V2-6060上的MBR制动器控制口嘲,有:效地缩_短篇了制动的响应时间。

  3.4 强电控制和PLC控制设计

  强电控制电路与高速和高精性能也不无关系。在图6所示的强电控制电路中,设计了浪涌抑制器一z11、-z12和-z13,有效地防止了雷击浪涌损坏控制电源或通过控制电源损坏数控系统内部电路。PLC控制通过优化逻辑关系、缩短程序扫描时间等来体现高速高精性能,在设计中也是不可忽视的,应引起注意。

强电控制电路
图6强电控制电路 

4 应用结果

  GSCK200A高速高精数控车床主要体现了主轴转速高和加工精度高两大特点。在国内同等价位的数控车床中,机械主轴的最高主轴转速4000rpm的居多,比GsCK200A数控车床的最高主轴转速低1000rpm左右,且加工精度也比GScK200A车床的加工精度低。因此,GSCK200A高速高精数控车床在加工效率和经济效率两方面都有所优势。

5 结束语

  E60S系统在较FAUNC 0i Mate和西门子802D廉价的条件下,也可使该机床达到所需的高速高精加工要求,从而提高了机床的性价比。该车床投入使用一年多,E60S系统的各项操作正常,运行稳定,表明选用E60S系统可以满足GSCK200A车床高速高精的设计要求。  

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