隨著機(jī)床自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，我國(guó)數(shù)控自動(dòng)化設(shè)備從單元設(shè)備應(yīng)用發(fā)展到現(xiàn)在成套系統(tǒng)集成，取得了可喜的成績(jī)。

但目前市場(chǎng)上高端數(shù)控機(jī)床從系統(tǒng)到單元都一直被歐美日韓壟斷，而我國(guó)則不斷迎合市場(chǎng)推出既便宜又能滿(mǎn)足客戶(hù)需要的機(jī)械設(shè)備，比如近年比較火的雕銑機(jī)就是不斷迎合市場(chǎng)推出的既能雕刻又能銑削的輕型機(jī)床，一種機(jī)床兩種應(yīng)用就是其典型代表，充分體現(xiàn)出 “花小錢(qián)辦大事”辦事風(fēng)格。

01 全新鉆攻中心機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生

在濟(jì)南某數(shù)控公司，為更一步降低制造成本，提出更新、更先進(jìn)的想法，即使用PLC替代數(shù)控系統(tǒng)，并搭配進(jìn)給伺服+異步主軸伺服（變頻）的數(shù)控鉆攻中心機(jī)床。

鉆攻中心是一種切削金屬的機(jī)床，通常也稱(chēng)為鉆銑攻牙中心、鉆孔攻牙中心、鉆銑中心等，是目前市場(chǎng)上集切削、鉆孔、攻牙為一體工作效率最快且高精度的機(jī)床。其占地面積及加工行程較傳統(tǒng)的立式加工中心而言要小，主要用于加工輕小型金屬，不適合重切削配置，通常采用夾臂式刀庫(kù)或伺服式刀庫(kù)。

02  英威騰方案

根據(jù)客戶(hù)的需求，英威騰為客戶(hù)提出鉆工加工中心的整套系統(tǒng)的解決方案，具體而言：

1 通過(guò)和自開(kāi)發(fā)的上位機(jī)（CAD直接導(dǎo)入），將需要加工的孔或需要攻牙的置，自動(dòng)生成位置坐標(biāo)，并將位置坐標(biāo)填轉(zhuǎn)換為脈沖直接寫(xiě)到PLC需要走到的D寄存器；

2 通過(guò)PLC發(fā)送脈沖指令到伺服驅(qū)動(dòng)器內(nèi)，X/Z/Y伺服電機(jī)進(jìn)行位置到達(dá)；

3 判斷主軸刀具是否符合要求（帶自動(dòng)斗笠刀庫(kù)），根據(jù)工藝進(jìn)行中心孔定位、鉆頭鉆孔；

4 通過(guò)PLC給出攻牙指令（觸發(fā)DSV200內(nèi)部攻牙功能），根據(jù)PLC發(fā)出的模擬量和Z軸脈沖進(jìn)行位置和速度配合做出同步運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行攻牙動(dòng)作（必須使用彈性?shī)A頭來(lái)來(lái)克服位置誤差），然后重復(fù)其他位置。直到攻牙工藝完成，期間可以借用PLC進(jìn)行輔助設(shè)備，如控制切削油、吹氣、自動(dòng)換擋、自動(dòng)換刀等功能。

▲方案系統(tǒng)圖

03  方案優(yōu)勢(shì)

在進(jìn)給軸方面

DA200搭配23bit高分辨編碼器，具有高速、高精功能，能快速準(zhǔn)確的將X/Y/Z軸輸送到需要到達(dá)的位置。

在異步主軸方面

速度平順：

DSV200搭配電機(jī)內(nèi)部AB相編碼器和外置減速比之后的Z相位置，從而達(dá)到主軸轉(zhuǎn)速平穩(wěn)（電機(jī)端編碼器AB速度閉環(huán)反饋）；

定位位置精確：

使用外置編碼器Z相位置信號(hào)進(jìn)行外部機(jī)械全閉環(huán)位置控制，搭配DSV200高速位置功能，內(nèi)部的定位功能夠滿(mǎn)足客戶(hù)自動(dòng)刀庫(kù)換刀動(dòng)作，先進(jìn)的控制理念采集客戶(hù)外置的機(jī)械運(yùn)動(dòng)編碼器Z信號(hào)，作為定位的基準(zhǔn)，最終保持定位的精確度；

擁有人無(wú)我有的先進(jìn)攻牙功能：

DSV200軟件內(nèi)部支持模擬量、高速脈沖兩種攻牙方式，客戶(hù)使用PLC的AD模塊+Z軸脈沖同步跟隨控制（主軸旋轉(zhuǎn)一圈Z軸同時(shí)下降1mm）搭配彈性鉆攻夾頭，進(jìn)行同步，實(shí)現(xiàn)攻牙功能。

04  客戶(hù)收益

大幅降低操作門(mén)檻

采用PLC控制系統(tǒng)：通過(guò)上位機(jī)CAD圖紙直接生產(chǎn)位置坐標(biāo)，通過(guò)PLC轉(zhuǎn)成高速脈沖指令控制伺服進(jìn)行位置控制，DA模擬量-10V至10V和開(kāi)關(guān)量，控制主軸正反轉(zhuǎn)、定位、攻牙等，交互系統(tǒng)友好。

大幅降低生產(chǎn)成本

專(zhuān)業(yè)的數(shù)控系統(tǒng)價(jià)格最低約10000元左右，而PLC成本約為數(shù)控的3分之一，搭配專(zhuān)用彈性?shī)A頭也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)比較高級(jí)攻牙該功能，從而使產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)提升。

生產(chǎn)交期穩(wěn)定，無(wú)缺貨問(wèn)題

由于近期市場(chǎng)變化，數(shù)控系統(tǒng)采購(gòu)周期變長(zhǎng)，甚至缺貨等，給客戶(hù)正常生產(chǎn)帶來(lái)不確定因素，而通用PLC采購(gòu)周期和市場(chǎng)上不存在此問(wèn)題。

目前，國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展并不平衡，高端系統(tǒng)一直由國(guó)外把持，而中低端則擠壓嚴(yán)重。在這樣的背景下，突破傳統(tǒng)行業(yè)思想極限，采取全新的思維路線，成為當(dāng)務(wù)之急。

英威騰在鉆攻中心上整套解決方，將專(zhuān)業(yè)數(shù)控機(jī)床與普通PLC控制相結(jié)合，既可以達(dá)到數(shù)控機(jī)床的功能又能夠從降低行業(yè)成本，是一次機(jī)床產(chǎn)品多樣化的又一次創(chuàng)新，是“花小錢(qián)辦大事”的典型嘗試。