臺達NC系列數(shù)控系統(tǒng)在高速鉆孔攻牙機上的應(yīng)用

中達電通股份有限公司 (上海 201209) 任彩玲

目前，由于手機金屬機殼具有散熱性佳的優(yōu)點，仍然是輕薄機構(gòu)的首選材質(zhì)，而加工金屬機殼的關(guān)鍵設(shè)備就是CNC數(shù)控系統(tǒng)。CNC設(shè)備通過精準切割、銑削，加工出各種形狀的機殼。但是，一臺CNC設(shè)備無法完成所有加工工序，而其中鉆孔攻牙是一道必不可少的工序，為了提高加工效率，高速攻牙中心已經(jīng)成為各大生產(chǎn)企業(yè)必備的機器，而且每年的需求量都在遞增，市場前景巨大。

高速鉆孔攻牙中心，顧名思義，相對于一般的加工中心機，它可以更快速地實現(xiàn)鉆孔攻牙，可以很好地滿足當(dāng)今企業(yè)對效率提升的需求。

1.攻牙機介紹

攻牙機也叫攻絲機、螺紋攻牙機、螺紋攻絲機、自動攻牙機等。根據(jù)攻牙機加工過程的自動化程度不同，攻牙機可分為全自動攻牙機、半自動攻牙機和手動攻牙機等。全自動攻牙機自動化程度最高，工作時，只要把零件毛坯放入料斗中即可自動進料、定位、夾緊、攻牙、卸料，一個工人可以同時操作多臺設(shè)備，生產(chǎn)效率高，可顯著節(jié)約勞動力成本。優(yōu)質(zhì)攻牙機具有設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)合理、簡便易用、自動化程度高、使用方便、效率高、免維護以及性價比高等特點。

2.臺達CNC數(shù)控系統(tǒng)

面對已經(jīng)相當(dāng)成熟的CNC市場，臺達在CNC領(lǐng)域才剛剛起步，面對巨大的市場挑戰(zhàn)，臺達從關(guān)鍵性零組件進行研究并持續(xù)創(chuàng)新，進一步推出高性價比的全數(shù)字控制系統(tǒng)NC311。該數(shù)控系統(tǒng)擁有20 bit高解析度編碼器、高性能伺服馬達、攻牙專用永磁主軸馬達與高性能控制器，臺達憑借出眾的開發(fā)技術(shù)和專業(yè)的制造能力，為客戶提供完整的全方位服務(wù)。針對攻牙機需求，臺達研發(fā)了ASD－S高性能伺服主軸與A2－F伺服，配合DMCNET高速總線可以實現(xiàn)高速攻牙。目前測試結(jié)果已經(jīng)達到同行領(lǐng)先水平，而成本卻遠遠低于市面上主流的解決方案。臺達控制器以低功耗、高性能和高性價比贏得了市場的青睞。

圖1 臺達CNC數(shù)控系統(tǒng)架構(gòu)

3.臺達NC數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用特點

臺達NC311數(shù)控系統(tǒng)采用嵌入式設(shè)計架構(gòu)，可以降低系統(tǒng)耗能、減少溫升及增加穩(wěn)定性，提高了系統(tǒng)的使用壽命。臺達系統(tǒng)采用整合高速/高運算精度芯片，以架構(gòu)實時分工的多控制為核心，系統(tǒng)包括人機操作界面核心、運動控制核心及過程控制核心三大核心，藉由各自獨立的高速運算器進行處理，提升了控制器的處理效能，滿足高速、高精的切削需求。在鉆孔攻牙機的應(yīng)用中，NC311數(shù)控系統(tǒng)主要體現(xiàn)了以下兩個優(yōu)勢:

(1)主軸馬達速度穩(wěn)定:臺達ASDA－S+ECMS主軸馬達，全程位置控制，速度穩(wěn)定性遠高于變頻器+感應(yīng)馬達。

(2)主軸加減速快:臺達ASDA－S+ECMS主軸馬達，從0加速到6000 r/min，只需要250 ms。攻一個孔，4次加減速，也只需要1 s。

圖2 高響應(yīng)、低同動誤差，展現(xiàn)高性能的攻牙特性

4.結(jié)語

臺達CNC數(shù)控系統(tǒng)解決方案將控制器、驅(qū)動器、主軸搭配自行研發(fā)的通訊系統(tǒng)，整合成套完整、靈活、有彈性且更具競爭力的解決方案，從而提高了客戶的競爭力。控制器采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，多CPU進行分工處理，展現(xiàn)了控制器的高運作效能，透過新一代通訊網(wǎng)絡(luò)DMCNET整合臺達伺服驅(qū)動器，并搭配高性能高解析度臺達伺服馬達，建構(gòu)出一套全數(shù)字式高速、高精系統(tǒng)。臺達CNC數(shù)控系統(tǒng)解決方案兼顧速度、精度等工具機的重要技術(shù)指標，提供機臺可靠、穩(wěn)定的加工性能，并有效提升加工速度與加工精度。

面對全球化的市場競爭，臺達NC311數(shù)控系統(tǒng)采用了自主研發(fā)的高速通訊網(wǎng)絡(luò)DMCNET，實現(xiàn)了全數(shù)字化控制，并且配線簡單，維護方便，不僅能滿足機床用戶高精、高速的要求，更精益求精地配以人性化的界面設(shè)計，使其加工性能與加工效果得到了提升，相比國外品牌數(shù)控系統(tǒng)，加工效率提升了30%以上。