一、應用概況

數控車床是使用較為廣泛的數控機床之一。它主要用于軸類零件或盤類零件的內外圓柱面、任意錐角的內外圓錐面、復雜回轉內外曲面和圓柱、圓錐螺紋等切削加工。數控車床自五十年代問世以來，在單件生產、小批量生產中，使用數控車床加工復雜形狀的零件，不僅提高了勞動生產率和加工質量，而且縮短了生產準備周期和降低了對工人技術熟練程度的要求。

斜床身數控車床是一種高精度、高效率的自動化機床。配備多工位刀塔或動力刀塔，機床就具有廣泛的工藝性能，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種螺紋、槽、蝸桿等復雜工件，具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，并在復雜零件的批量生產中發揮了重要作用。 

二、系統方案

本文是基于邁信EP5S系列伺服主軸驅動器在斜床身數控車床主軸上的應用。EP5S作為主軸驅動單元，配合寶元T6850D數控系統，使用EtherCAT總線通訊方式，可以實現軸類、盤類的內外表面、錐面、圓弧、螺紋、鏜孔、鉸孔加工，也可以實現非圓曲線等各種車削加工。配套機床廣泛應用于汽車制造、醫療設備制造、電子器件、模具制造、通用機械、精密儀器等多行業的零部件加工制造。

三、應用現場圖片

機床本體外觀 / 內部機械結構 / 電氣柜配置

四、機床工藝要求

1、數控機床要求主軸驅動器支持位置/速度控制模式，進給功能(C軸功能)和定向功能(準停功能)，以滿足自動換刀、剛性攻絲、螺紋切削以及車削中心的某些加工工藝需要。 

2、數控機床要求主軸在正、反向轉動時均可進行自動加、減速控制，并且加、減速時間要短。要求主軸可以在2秒內從靜止加速到5000r/min。 

3、數控機床要求主軸伺服過載能力強，工件單邊車削＞5.5mm。 

4、數控機床要求主軸伺服支持外置第二編碼器，主軸運行啟停平穩，停止時不能出現抖動，定位精確。 

五、調試步驟

第一步：安裝EP5S主軸驅動器及主軸電機，并確保接線正確。系統上電，確定EtherCAT通訊網絡正常。


第二步：主軸電機適配。搭配邁信成套主軸電機時，正確設置主軸電機代碼；搭配第三方電機時，使用EP5S自學習功能，自動識別主軸電機參數及慣量。

先通過Fn-2進入單機模式，然后通過Fn6功能觸發異步電機離線參數辨識功能，完成對定子電阻，轉子電阻，互感，漏感的辨識。運行Fn6功能后，使能燈亮，當屏幕顯示DONE且使能燈滅時，辨識結束，辨識過程大概需要花費半分鐘左右。辨識結束后，按后退鍵退出Fn6功能，此時可以通過P菜單査詢辨識的參數結果 P702~P705，通過E-set保存該結果。


第三步：根據編碼器類型及安裝方式，確定電機與編碼器傳動比例，正確設置編碼器線數及電子齒輪比相關參數。


第四步：旋轉主軸電機，確定電機旋轉方向及編碼器旋轉方向，如反向可通過EP5S相關參數進行修改。


第五步：測試加工效果，可通過EP5S環路增益參數調整，以配合機床機械達到最優的加工效果。

六、EP5S伺服主軸產品特點

1、功率型號：3.7kW、5.5kW、7.5kW、11kW、15kW
2、電壓等級：AC380V -15%~+10% 50/60Hz
3、控制方式：EtherCAT總線控制，支持位置、速度、扭矩控制模式
4、雙編碼器接口，全閉環控制。支持方波、正余弦、串口通信、旋變等形式編碼器信號輸入
5、支持同步/異步主軸電機控制
6、支持主軸電機參數及慣量自學習
7、窄體結構設計，節省安裝空間
8、直插自鎖式電源接線端子，接線簡便快捷