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摘 要：本文主要介紹中達自動化數控產品—PUTNC-H4C-M型銑床數控系統和臺達ASDA-AB系列交流伺服在普通銑床的數控化升級改造上的完美整合應用。通過中達提供的量身定制式機床再生解決方案，展現了升級后的經濟型數控銑床的耀眼光輝。
關鍵詞：數控交流伺服 經濟型數控銑床 改造

1 引言

隨著機械加工制造業的飛速發展，現有的普通機床已越來越不能適應目前市場激烈的競爭，高效率和多變的要求，數控機床已越來越受到市場的青睞。

伴隨著各行業對機加工產品要求的不斷提高和數控技術的飛速發展，數控機床以其高精度、高效率和低勞動強度等諸多普通機床無法比擬的優勢，成為當今制造業的主流加工設備。就目前情況而言，一個企業設備數控化程度的高低直接影響到了它的生存。那些擁有大量普通機床的工廠，正面臨著巨大的挑戰。這些廠家效益不好的主要原因，一方面是大量普通機床閑置造成浪費，另一方面是沒有足夠的資金購買新的數控設備。因此，投入較少的資金，把原有普通機床進行自動化升級改造，使之變成數控機床，就成了解決這一問題的最好辦法。

對于機床生產商而言，最直接的方式莫過于直接普通機床出廠前自行數控化升級，使之以低廉的價格，高效的加工性能，以經濟型數控機床的新身份展現于市場。

2 銑床簡易數控改造升級案例

2.1數控改造器材

（1）數控系統：臺達PUTNC-H4C-M 一套
（2）伺服驅動：臺達ASDA-A1021-AB 三套
（3）伺服電機：臺達ECMA-G31309ES 兩臺
（4）臺達ECMA-G31309FS 一臺

銑床改造圖片

3 銑床數控改造

3.1 銑床數控原理設計

機床本體的數控化改造，是將原工作臺進給電機、進給箱及其傳動鏈拆除，然后進行如下改造：用三個伺服電機分別驅動升降、縱向、橫向坐標軸、根據各輪的脈沖當量配置相應的傳動系統；將原二軸普通絲杠改為滾珠絲杠。通過中達系統的高開放性更改系統內部的PLC和畫面實現客戶特殊要求。銑床簡易數控升級改造控制系統架構如圖1所示。

3.2 數控銑床項目評估

（1）資額少、交貨期短、見效快。同購置新機床相比，一般可以節省60％～80％的費用，改造費用低。特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造，只花新機床購置費用的1/3，交貨期短。但有些特殊情況，如高速主軸、托盤自動交換裝置的制作與安裝過于費工、費錢，往往改造成本提高2～3倍，與購置新機床相比，只能節省投資50％左右。

（2）機械性能穩定可靠，結構受限。所利用的床身、立柱等基礎件都是重而堅固的鑄造構件，而不是那種焊接構件，改造后的機床性能高、質量好，可以作為新設備繼續使用多年。但是受到原來機械結構的限制，不宜做突破性的改造。

（3）悉了解設備、便于操作維修。購買新設備時，不了解新設備是否能滿足其加工要求。改造則不然，可以精確地計算出機床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者對機床的特性早已了解，在操作使用和維修方面培訓時間短，見效快。改造的機床一安裝好，就可以實現全負荷運轉。

（4）可充分利用現有的條件。可以充分利用現有地基，不必像購入新設備時那樣需重新構筑地基。

（5）可以采用最新的控制技術。可根據技術革新的發展速度，及時地提高生產設備的自動化水平和效率，提高設備質量和檔次，將舊機床改成當今水平的機床。

4 臺達數控技術

4.1 PUTNC-H4C-M數控系統

中達PUTNC-H4C-M數控系統（圖2）特色：

（1）手搖輪安全測試。（防撞功能）具多國語言設定及簡易圖形編程

（2）具有MACRO指令，可靈活的設計加工程序。

（3）程序容量 256K byte。具有【邊傳邊做】功能。

（4）標準I/O（24 INPUT；16 OUTPUT），3組高速INPUT（50μsec）。可擴充I/O最大至32 INPUT；32 OUTPUT。

（5）采用FLASH ROM架構，可快速方便更新系統PLC及顯示畫面。

（6） 配合 PLC 可自行定義按鍵功能，在薄膜使用上自行定義。

（7）分辨率可設定至 7 位數，響應速度可達 1000 Kpps，精度特高。

（8）主軸采用變頻馬達或伺服主軸。

4.2 ASDA-AB系列伺服驅動器

ASDA-AB系列伺服驅動器技術特色：

（1）內建完整的三種（位置/速度/轉矩模式）基本控制機能可以方便的和上位控制器連接。

（2）動態響應性好，伺服整定時間1ms、空載狀態下-3000RPM～3000RPM的加速時間10ms。

（3）PDFF（Pseudo-DerivativeFeedbackandFeedforward）強健式控制架構相應更快速、對外部干擾有更強的抑制補償能力，從而能夠保證其它外力突然介入時，伺服定位或定速被影響很少。

（4）伺服的自動增益調整功能，能自動評估負載情況并合理設置伺服增益，從而使伺服調試更簡單、更快捷，且伺服定位更精準，無超越量和加速度過沖

（5）提供共振抑制功能和低通濾波器功能，能有效彌補機械的不足和缺陷。

（6）臺達ASDA-AB系列交流伺服系統更具有分度定位功能，配合CNC系統PLC的I/O規劃，能輕松實現伺服的精確定位控制。

5 結束語

普通銑床數控化改造，實質就是在普通銑床上增加數控系統控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現預定的加工工藝目標，其目的是使原機床具有一定的柔性，提高生產效率和質量，解決復雜零件的加工問題。配合具有高開放型，人性化，簡易操作化，客制化的中達銑床數控系統將普通銑床改造為經濟型銑床，簡便易行，提高了加工效率，，降低了加工成本，保證了零件的加工精度，對復雜零件尤其是對弧面和凸面的加工效果顯著。