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中达数控系统在数控转塔冲床上的应用 |
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作者：伺服数控产品开发处 罗鹏 |
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本文主要介绍中达数控系统在数控转塔冲床上的应用、伺服的选型及数控系统在数控冲床上的优点。尤其在板金冲压加工领域，数控转塔冲床以其冲压速度快、加工精度高、模具通用性强、产品灵活多样等特点，得到广泛应用。
转塔冲床介绍及分类：
数控转塔冲床(NCT)集机、电、液、气于一体化，是在板材上进行冲孔加工、浅拉深成型的压力加工设备。
数控转塔冲床(NCT)由电脑控制系统、机械或液压动力系统、伺服送料机构、模具库、模具选择系统、外围编程系统等组成。
数控转塔冲床(NCT)是通过编程软件（或手工）编制的加工程序，由伺服送料机构将板料送至需加工的位置，同时由模具选择系统选择模具库中相应的模具，液压动力系统按程序进行冲压，自动完成工件的加工。
冲床分类：
按滑块驱动力可分为机械式与液压式两种，故冲床依其使用之驱动力不同分为：（1）机械式冲床；（2）液压式冲床。
数控转塔冲床结构示意图
数控转塔冲床伺服轴说明
数控冲床的运动轴
X轴：将工件沿垂直于床身长度方向移动的伺服驱动轴
Y轴：将工件沿垂直于床身长度方向移动的伺服驱动轴
A轴：旋转转塔型刀具库选择模具的旋转轴
C轴：模具自动分度的旋转轴，可以任意角度旋转模具（选配）
冲床工作原理
冲床设计原理是将圆周运动转换为直线运动，由主电动机出力，带动飞轮，经离合器带动齿轮、曲轴（或偏心齿轮）、连杆等运转，来达成滑块的直线运动，从主电动机到连杆的运动为圆周运动。连杆和滑块之间需有圆周运动和直线运动的转接点，其设计上大致有两种机构，一种为球型，一种为销型（圆柱型），经由这个机构将圆周运动转换成滑块的直线运动。
冲床对材料施以压力，使其塑性变形，而得到所要求的形状与精度，因此必须配合一组模具（分上模与下模），将材料置于其间，由机器施加压力，使其变形，加工时施加于材料之力所造成之反作用力，由冲床机械本体所吸收。
中达数控系统介绍
外观：
H5CP/H6 彩屏
规格：
中达高可靠CNC的特点：
▲ 开放LCD界面规划 ，满足机械制造商的客制化需求。
▲ 高清晰LCD液晶显示，界面更友好。
▲ 输出脉冲频率（模拟量输出时接收脉冲频率）可达1000Kpps。
▲ 全闭环控制架构，控制精度更高（H6）。
▲ 具有丰富的冲模位置补偿功能。
▲ 具有机械背隙补偿和丝杆螺距误差补偿功能。
▲ 独特的程序手轮测试功能，防撞机，操作更安全。
▲ 具有程序模拟，单节，跳段以及程序再启动功能，功能更强大。
▲ 具有加工路径演示及预览模拟功能。
▲ 支持国际标准G代码、T代码、更提供多种固定冲孔循环、复式循环以及MACRO宏指令编程。
▲ 程序存储容量512 K byte，NC程序组别高达1000组，可选配USB接口（H6标配USB）。
▲ 提供RS232C标准接口，可连接个人电脑（PC）轻松实现程序传输，更支持DNC在线加工。
▲ 中文操作介面，使用更方便，操作更灵活。
中达数控独特的冲床控制功能
最佳减速控制：
可以根据定位距离，切换快速移动速度、时间常数、位置环路增益，由此而实现高速的定位和高度的命中率。
模式功能：
可以通过单个程序块的指令，在给定模式的多个位置进行冲孔，备有便于编程的8种模式指令。
最佳的冲床控制功能：
可以根据定位距离调整冲床起动信号（PF）的输出时机，实现最佳的冲床控制。
冲模位置设定：
加工坐标设定：
伺服的选型：
根据机械大小，三轴伺服配置：
送料轴X/Y：1.5KW伺服ASDA-A1521-AB
T轴：2.0KW伺服ASDA-A2023-AB
以下简单介绍伺服增益调整：
根据现场情况不同可以选择自动增益调整和手动增益调整两种方式。
自动增益调整相关参数（详细资料请参考《ASDA-AB应用技术手册》）：
P2-32：增益调整方式
0：手动模式
2/4：自动模式（持续调整）
3/5：半自动模式（非持续调整）
P2-31：自动模式刚性及频宽设定
使用自动增益调整方式时将P2-32设定为2，再根据实际需要设定P2-31的大小，频宽越高伺服响应性越好。但频宽太高会引发机台共振，自动增益调整模式下所有增益相关参数都会自动设定。
使用手动增益调整方式时将P2-32设定为0，P0-02设定为14让驱动器面板显示驱动器侦测到的负载惯量比。操作伺服电机以200rpm以上的速度让机台往复动作，往复动作行程越长越好，多次操作后驱动器面板上显示的数值趋于稳定，将此时的数值填入软件中“惯量比”的位置，填入“频宽”40，点击“计算增益”软件会计算出理论上最佳的一组增益参数，然后点击向右的箭头下载到伺服驱动器里。根据需要慢慢加大频宽，频宽和惯量比的乘积越大越容易引发共振，发生共振时参考共振抑制调整。
自动增益调整使用方便但不一定适用于所有场合，手动增益调整可根据不同情况单独调整个别参数。手动调整增益时，减小P2-02位置前馈增益可以降低机台换向时的振动，加大P2-06速度回路积分增益可以改善摩擦力大的场合低速时平稳度。
冲床在各行业的应用：
总结：
目前市场上的数控冲床控制系统，轴卡价格便宜但不够稳定。国外数控系统稳定，但价格非常高，而中达数控系统的既具有极高的应用价值，又具有极高的实际价值，从而有非常高的市场竟争优势。总结其在转塔冲床上的应用，具有以下明显优点：
1.高清液晶LCD彩屏显示、方便的人机交互界面，操作简单。
2.系统结构简单、安装方便。
3.高精度高速度、抗强干扰能力。
4.功能强大、稳定可靠、功能完善等特点。
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(6/28/2011) |
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