ESTUN交流伺服系統在軸承磨床上的應用

關鍵詞：埃斯頓、伺服、數控軸承磨床

近幾年，隨著中國成為世界工廠的趨勢日益增強，國際國內對軸承這個最基礎的機械支撐與運動元件需求與日俱增，海內外用戶對軸承精度和使用壽命的要求也是越來越高。作為軸承加工最關鍵的磨床，也隨之在提高技術含量、提高效率、降低故障率、提高加工精度等方面有了更高的要求。

原先應用于磨床行業的機械傳動、液壓傳動、步進電機正逐步被精度更高、更穩定的交流伺服所取代。

數控軸承磨床根據機床型號的不同，需要1-2臺伺服電機分別控制工件進給和磨頭進給兩個軸，功率范圍一般在750W—1.5Kw 之間。

在軸承超精機上，交流伺服也正在逐步取代變頻電機成為控制位置、速度的首選運動控制部件，伺服需求量更大，通常情況下一臺超精機需要配備5－6套交流伺服，功率范圍在200W－1KW之間。

舉例：3MK144軸承磨床的控制原理參見圖1。

圖1 數控軸承磨床控制原理

行業背景

本行業目前選用的伺服品牌大致有：日本安川∑Ⅱ系列、三菱J2S、J3系列以及埃斯頓 EDB、EDC 系列交流伺服。數控軸承磨床對交流伺服的要求非常苛刻，100次連續加工重復定位精度誤差≤ 2 μm , 軸承溝道磨削后的尺寸誤差≤ 1 μm，國內磨削加工工況比較惡劣，例如電壓不穩、高溫高濕、高污染等。眾多的客戶在選用埃斯頓交流伺服之前一直選用日本的伺服系統。由于進口產品價格很高，售后服務很難滿足客戶的要求，給客戶的生產成本、機床信譽、服務質量增加了很多的麻煩和負擔。因此客戶一直在尋找性價比更高的、服務更及時周到的國產伺服品牌。埃斯頓伺服自2005年進入軸承磨床行業以來，以其高端的技術含量、穩定的品質、實惠的價格、快捷的交貨及周到的售前、售中、售后服務贏得了客戶的信任和贊許。

使用埃斯頓交流伺服的軸承磨床在最終用戶那里經過長時間的帶載加工，工件的形狀公差精度、表面光潔度、重復加工誤差率、加工效率等技術指標與使用進口伺服一致，得到最終用戶的認可；埃斯頓公司在售后服務速度、質量和實事求是的態度也得到了最終用戶的好評。

數控軸承磨床參見圖2、圖3。

圖2 3MK144數控軸承磨床


圖3 3MK205 數控軸承磨床

系統結構要求：

1.數控軸承磨床控制系統：OMRON 數控系統、三菱PLC + 觸摸屏
2.主軸系統：三菱變頻器 + 變頻電機
3.磨頭進給系統：直線導軌+ 滾珠絲桿+ 彈性聯軸器+ EDB交流伺服
4.磨削進給系統：直線導軌+ 滾珠絲桿+ 行星減速機+ EDC交流伺服

軸承磨削加工特性及伺服性能分析：

軸承參見圖4

圖4 軸承

軸承磨床通常磨削的加工面為外圈內溝道和內圈外溝道，是軸承滾子的運動結合面。其尺寸精度的高低直接影響著軸承的運動性能和使用壽命。由于軸承磨削時是在1 μm 范圍內進行微量進給，因此要求伺服有較高的低頻特性、快速響應能力和精確往復定位性能，直線導軌和滾珠絲桿的質量不均，機械安裝精度不夠時要求伺服驅動器具備較高的抗過載能力。

埃斯頓交流伺服能夠很好地滿足以上特性要求，同時還有以下優點：

1.伺服電機的安裝尺寸與同規格安川、三菱品牌的相一致，避免了機械結構的更改所帶來的設計上的麻煩。
2.電源：三相220 v AC 與安川、三菱一致。
3.可以選擇在驅動器操作面板上設定和更改參數，也可以選擇外接手持器進行參數設定及更改，操作簡便。
4.參數界面設置簡單直觀，易學易操作。
5.可以開放通訊協議與電腦進行通訊，進行實時監控，同時也具備整體參數通過電腦寫入驅動器的功能，方便大量使用的客戶的參數輸入，提高了生產效率。
6.最高可以適應500K脈沖頻率，主流PLC都可以使用。

埃斯頓交流伺服驅動器及電機參見圖5。

圖5 埃斯頓EDB交流伺服

開放的通訊及屏幕界面參見圖6、7、8。

圖6 開放的通訊協議

圖7 電腦參數設定界面


圖8 伺服實時采樣界面

埃斯頓交流伺服驅動器接線圖參見圖9。

圖9 接線圖

詳細的驅動器參數設置如下：

結束語：

埃斯頓EDB、EDC交流伺服系統在數控軸承磨床行業的應用，對于提高國產軸承磨床的整體性能、降低磨床制造企業的采購成本、打破進口伺服的壟斷局面具有重大意義。