大連安迪伺服驅動器在專用凸輪數控機床上的應用

引言

KTL系列專用凸輪數控機床是用于汽車發動機凸輪軸加工的專用機床。隨著工業的發展，對設備的加工效率，機械零件的加工精度及表面粗糙度等的要求日益提高，各種專用的數控化加工設備應運而生。近年來，汽車行業迅速擴張，對凸輪軸加工設備的效率及加工質量提出了更高的要求。通過國產數控系統和伺服驅動器的運用，可以較大地提高加工精度和自動化水平，降低人力成本，給企業創造更多效益。

機床介紹

KTL系列的專用凸輪數控機床是三軸聯動、半閉環控制的數控機床。進給軸X軸、Z軸以及主軸均為伺服電機控制。機床具有高剛性的結構設計和吸震性，以保證高精度的切削加工。進給軸伺服驅動器及電機要求有高的動態響應特性及精確的定位精度，使機床的刀架移動快速、穩定且定位精度高。機床的主軸要求位置精度、速度穩定性和高剛性。加工過程中，X軸與主軸插補形成凸輪形狀，Z軸運動形成刀具的進給。

系統設計

3.1全機能數控車床系統架構
（1）數控系統：采用KND1000Ta數控系統。
（2）主軸系統：大連安迪同步伺服驅動器（ADSD-S23-4.0K ）+ 安迪同步伺服電機（ADSM-S150-230M20）+ 主軸箱。
（3）X軸進給驅動系統：滾珠絲杠+同步帶輪+大連安迪同步伺服驅動器（ADSD-S23-0.75K ）+ 安迪同步伺服電機（ADSM-S130-040M25）。
（4）Z軸進給驅動系統：滾珠絲杠+同步帶輪+大連安迪同步伺服驅動器（ADSD-S23-1.5K ）+ 安迪同步伺服電機（ADSM-S130-060M25）。

3.2伺服性能分析

KTL系列專用凸輪數控機床，主軸部分機械結構類似于數控車床。其區別之處在于，普通的平床身數控車床主軸以調速為主，因此多為變頻器控制。KTL系列機床的加工需要主軸參與插補運動，因此必須采用同步伺服電機控制。

由于棒料加工成凸輪軸，加工過程中，切削力矩的變化規律而顯著。這就要求伺服電機，尤其是主軸伺服電機能夠在變力矩情況下，保證速度的穩定性和位置跟蹤誤差的穩定。

KTL系列機床對于進給軸X、Z的伺服性能的要求與普通數控車床類似，主要是伺服系統需要有較高的動態響應及較高的定位精度。

大連安迪同步伺服基于DSP+FPGA+IPM的硬件平臺，有著高速度頻率響應，速度響應頻寬為450HZ，居于國產伺服前列；具有共振抑制功能，可以精確調諧，消除震動；控制精度可以達到1個脈沖，最大的輸入頻率可以達到500Kpps。

大連安迪同步伺服的這些特點，能夠很好的保證KTL系列機床加工高響應特性的要求，很好的滿足了工件的加工精度。

結束語

使用安迪伺服驅動器及伺服電機的KTL系列專用凸輪數控機床，可以達到機床設計的性能要求。良好地保證凸輪的尺寸和形狀要求，達到較高的加工精度；同時良好地保證了凸輪軸上各個凸輪之間的相位要求；較大的提高了加工效率以及產品加工質量的穩定性。