高端閥門加工，主要工序有粗擴孔，精鉸，攻牙，鉆孔等工序。使用臺達系統可以節省加工時間，效率提升28%。目前類似機臺也是使用數控系統，但是攻牙并沒有使用系統控制，加工時間大約28s。由于加工的換刀過程就是XY位移的過程，相比較加工中心換刀至少需要3s時間，6把刀則花費18s效率無法提高。
1 機臺配置
(1) 5kW B2馬達2個
(2) 0kW B2馬達1個
(3) 7.5kW B系列
變頻器1個
(3) 7.5kW 福田主軸1個
(4) 主軸
編碼器1個
(5) H6 4軸控制器1個
2 機臺結構
圖1為類似數控臥式加工機。
圖1 類似數控臥式加工機
3 主軸編碼器位置
圖2 主軸編碼器位置
安裝注意事項，編碼器位置要與實際的轉速同步，盡量避免不同步情況發生。安裝時同軸度需要保持良好。
4 調試步驟
（1）首先要確認各軸的運動是否正常，使用手輪動作測試各軸是否有落差值。有落差值則表示發出去的脈沖與反饋的脈沖方向相反，更改驅動器輸出反向參數即可，或者是伺服線焊線有問題。
（2）確認軸向方向。數控一般坐標系根據右手笛卡爾原則，但是不是絕對的，也可以根據客戶的編程需要更換方向。
圖3 笛卡爾原則
（3）使用手輪的方式確認零點開關，行程極限是否能碰得到。如果碰不到則需要調整機械，另外一方面也是測試整個行程范圍是不是有干涉，避免在跑機時撞機情況。
（4）如果第三步確認沒有問題則需要測試回零點方向是否正確。軸向方向和回零點方向都可以在系統參數中修改。
圖4 系統參數
（5）設定軟件極限，在外部有行程開關的時候設定可以增加一層保護。圖5為軟件極限設定。
圖5 軟件極限設定
（6）確認I/O是否動作正常，尤其是急停信號伺服報警信號。這里要特別注意的是伺服報警信號的作用，急停的重要性就不說了。伺服報警信號如果沒有或者不起作用的話是相危險的，有可能產生撞機的嚴重后果，小則“機毀”，大則“人亡”，這個需要特別注意。
（7）伺服剛性調整，可以用伺服調機軟件或者手工調整。在確保安全的情況可以用手去搖動絲桿，以無法轉動絲桿位置則表示剛性夠高了，也可以用軟件檢測位置誤差和定位時間等參數。
（8）主軸方面就比較簡單，只要輸入電機參數自動學習即可。
（9）
編碼器相關參數設定，根據編碼器每轉的脈沖數*4輸入到控制參數當中，驗證命令轉和實際反饋轉速是否一致，這個也比較關鍵的參數，會影響攻牙。圖6編碼器相關參數定。
圖6 編碼器相關參數設定
（10）空跑程序三軸聯動空跑，要注意的是潤滑泵是否有工作，否則會造成機構損壞。空跑時使用手輪測試功能，緩慢加速。最后自動倍率100%空跑，并觀察伺服的負載率、慣量比、峰值負載率和轉速等信息有無異常。
（11）以上步驟都沒有問題的情況下，開始進行攻牙測試。此外，還有一個需要確認的就是，Z軸的運動的方向與編碼器回授的方向要一致，就是說Z軸坐標是正的累加時，編碼器回授的值也是正的，反之也是。確認完這個就可以做攻牙，先不放工件空跑，測試攻牙動作是否正常，軸向是否會有震動（伺服剛性不夠會有震動）。
（12）當空跑沒有問題，那就開始放工件攻牙，要注意的是F值后跟牙距*1000。
（13）檢驗牙是否合格。
5 工具
通止規，一頭能完全旋入螺紋，另外一頭不能旋入，則表示牙距是好的。圖7是通止規實物圖。
圖7 通止規
圖8是通的情況。
圖8 通的情況示意圖
圖9是止的情況示意圖。
圖9 止的情況示意圖
當牙距沒問題的時候，還要看牙是否光亮，放潤滑油可以增加光亮。
圖10 牙距
6 結束語
此案選用B2 2000轉的馬達，實際空跑需要用到3000轉，而加工時轉速比較低，空跑只是瞬間雖然峰值負載超過100%，但是不會導致驅動器報警，正確選用配置可以提高競爭力。目前改機器加工效率已得到客戶的認同。
作者簡介：陳堅，男，出生于1983年10月，畢業于桂林工學院，數控技術與應用專業。現任中達電通股份有限公司機床行業處應用工程師，從事數控產品行業應用，提供中達整套機床解決方案。有多年機床行業應用經驗。
