数控系统和台达伺服在轧钢辊刻花机上的应用

摘要:本文讨论轧钢辊刻花机工艺的项目集成方案,介绍了台达伺服系统和意图H4数控系统在轧钢辊刻花机上的应用,并对伺服和数控系统参数配合从使用角度作了详细说明。

关键:数控系统台达伺服系统项目集成

1 引 言

随着科学技术的发展,现代制造业对机械加工提出了愈来愈高的要求,数控技术在机械加工行业的应用越来越广泛.生产的发展使许多原有的机械设备在生产和加工过程中越来越无法满足人们对高精度高效率的要求,反过来又促进了数控系统技术在机械加工行业的大面积使用,使数控技术在机械制造行业里的受众率大大提高。本文结合基于台达伺服DELTA-ASDA的H4-M数控系统在钢辊刻花机上的应用, 对加工控制相关技术工艺和技术关键点作简要讨论. 众所周知, 钢辊刻花机是轧钢厂最主要的辅助加工设备之一,与文中讨论控制方案配套的是飞刀式钢辊刻花机(机械结构上含有摆头刻字刀), 这种刻花机已经在首钢,包钢和通钢等大中型钢厂里使用, 它较以往单摆头式的钢辊刻花机, 加工效率和加工精度都有大幅度的提高, 以前使用摆头式的加工一个辊槽需要30min, 而使用飞刀式的仅仅需要20min, 从而使加工效率提高了三分之一. 基与以上的优点, 显然基于DELTA-ASDA台达伺服的H4-M系统的控制方案在轧钢辊雕刻机上一定会有广阔的应用空间.

2 控制系统结构

轧钢辊刻花机控制系统结构如图1 所示, 它由以下部分组成:台达伺服DELTA-ASDA, 意图数控系统PUTNC-H4-M,台达MTAPE变频器和意图手摇轮PUMPG-BA4SI等组成.

图1 控制系统结构框图

3 技术要求和工艺说明

轧钢辊雕刻机如图2所示。客户实际是使用五轴控制加工飞刀、刻子摆头和工件夹头对螺纹钢轧钢辊进行刻花刻字, 其中各轴的命名以及功能:X轴, 控制飞刀刻花深度的横向进给轴; Y轴, 控制工件夹头按指令进行旋转的旋转轴; Z轴,控制刻字摆头的旋转轴; A轴, 控制飞刀按指令旋转的刻花的旋转轴; B轴, 控制飞刀纵向移动跳槽的进给轴。

各轴的具体机械运动以及伺服功率:X、B轴为直线运动轴, 使用螺距为6mm的滚珠丝杆且伺服电机的连接都为直连方式,X轴是由系统控制的可以按照指令运动而且,电机功率为1.5kW.B轴是由一个手摇控制的,伺服采用的是位置控制模式利用多个齿轮比进行速度切换,可以说是一个脱离系统以外的单独轴；Y、A、Z轴的旋转轴减数比分别为72:1,2:1,1:1, 由系统自动进行控制而与手摇无关,其电机功率分别为3kW,2kW,1.5kW, 编码器脉冲倍率都设为2倍, 而不是通常的4倍。

4 数控及伺服系统相关参数

关于数控及伺服系统的工作原理比较简单,不必多述,这里仅给出数控及伺服系统操作运行参数。

5 结束语

以上从使用角度简要讨论了H4-M数控系统结合DELTA-ASDA台达伺服在轧钢辊雕刻机上的应用方案,它较以往单摆头式的钢辊刻花机,加工精度有大幅度的提高,加工效率提高了三分之一,是一种值得推广的应用方案。

(台达公司伺服数控产品处供稿)