對武漢拉刀刃磨床BS250進行電氣伺服助力控制改造

摘 要：武漢拉刀刃磨床BS520是用于圓柱型拉刀、花鍵拉刀、鍵槽拉刀等拉刀前刃面齒背和后角的刃磨機床。該機床的操作工人在刃磨的過程中，需要左右手同時小心微調移動機床工作臺移動機械手輪和立柱上升、下降機械手輪，來完成連續刃磨工作。而這兩個機械手輪控制屬于老式機械傳動坐標控制，既要用雙手同時小心轉動，又要兩手兩臂兩肩同時分別用足夠的力來配合這兩座標的進給速度節奏。在這樣的設備上操作非常辛苦，尤其是時間稍長，操作工人的兩手臂特別酸累難受，難以持續工作。因此，我們積極尋求改造方案，確定對機床這兩個連鎖動作進行電器伺服助力改造。

關鍵詞：武漢拉刀刃磨床BS520；電氣伺服；改造

1 電源供給

通過選擇合適的開關電源，我們很容易就獲得了+12V、-12V、+5V電源。而我們的改造工作還需要+6V、-6V電源，因為伺服驅動器的模擬量速度指令信號絕對值要求不能大于10V。

2 工作臺移動伺服改造

我們給工作臺移動伺服驅動器接入電源交流220V、和直流12V同時將伺服電機接在驅動器的X2插口和X6插口上（其中X6為編碼器接口）將手搖脈沖器的信號線分別連接在驅動器的指令脈沖輸入端上，分別給手搖脈沖器接上+5V電源。

我們會給工作臺移動伺服驅動器伺服ON輸入端接入低電平，并輔以相關參數的設定來確定工作臺移動速度（以搖動手脈快慢來細心選定）。其相關參數選擇如下：

3 砂輪架升降伺服改造

同樣，我們給砂輪升降伺服驅動器接入交流220V、直流12V電源，并將伺服電機及手搖脈沖器與驅動器相應接口連接插好，并給手搖脈沖器接上+5V電源。在砂輪架升降伺服驅動器上接入ON輸入端低電平。

與工作臺移動伺服改造所不同的是，我們要增加一個模擬量速度指令SPR/TRQR，以滿足砂輪架快速升降的要求，同時輔以控制模式切換信號的選擇，其中KM4，KM5是機床原有的控制砂輪架快速上升下降的接觸器。

①當機床快速上升時，只需要跟原來一樣讓快速上升接觸器KM4吸合即可。

②當機床需要快速下降時，只需要跟原來一樣讓快速下降接觸器KM5吸合即可。

③當機床需要磨拉刀刀刃時，只需要輕松轉動兩個手脈即可。

其中當KM4，KM5吸合時，我們通過控制模式切換C-MODE端子接地很巧妙地斷開了手搖脈沖器的選擇，同時給模擬量速度指令加上要求上升（或下降）的+6V（或-6V）信號指令。砂輪架升降的有關伺服參數選擇如下：

Pr.02（控制模式選擇）：3

Pr.04（行程限位禁止輸入無效設備）：1

Pr.20（慣量比）：250

Pr.48（指令脈沖分倍頻第一分子）：1000

Pr.4A（指令脈沖分倍頻分子倍率）：4

Pr.4B（指令脈沖分倍頻分母）：1600

Pr.50（速度指令增益）：400

Pr.58（加速時間設置）：200

Pr.59（指令脈沖分倍頻分母）：150

4 主要電器件的選擇

4.1 交流伺服電機

4.4 開關電源

4.5 控制電纜

12芯數控專用電纜兩根；6芯數控專用電纜三根

4.6 總電氣控制箱

德力西（DELIXI）400*500*200電箱一個。

4.7 總開關

選用雙聯開關，交流220V、10A。實際選用了三聯空氣開關DZX2-63，415V，C32。

5 推廣及收益

我們大膽的采用了較為先進的伺服驅動器、伺服電動機等新興高科技產品來改造新設備并取得圓滿成功，使得新設備大大增值，加工精度也有了很大的提高和保證，同時也解決了機床廠方不好解決的問題，是我公司依靠自身維修技術力量，向普通機床伺服數控改造方面邁出了可喜的一步。