台达VE系列变频器在数控加工中心上的应用
1 引言
数控机床是现代制造业的关键装备，*个**数控机床的产量和技术水平在某种程度上就代表这个**的制造业水平和竞争力。我*数控机床的技术水平、性能和质量与*外产品比较还有很大差距。高性能加工中*和功能部件大多数依靠进口。加工中*是数控技术的集中体现，市场活跃、需求旺盛，成为当前和未来数控机床市场争夺的前沿。
加工中*是备有刀库并能自动更换刀具，对工件进行多工序加工的数字控制机床。工件经*次装夹后，数字控制系统能控制机床按不同工序，自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助机能，依次完成工件几个面上多工序的加工。加工中*由于工序的集中和自动换刀，减少了工件的装夹、测量和机床调整等时间，使机床的切削时间达到机床开动时间的8O％左右(普通机床仅为15～20％)；同时也减少了工序之间的工件周转、搬运和存放时间，缩短了生产周期，具有明显的经济效益。加工中*适用于零件形状比较复杂、精度要求较高、产品更换频繁的中小批量生产。 第*台加工中*是1958年由**卡尼-特雷克公司*先研制成功的。它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件*次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。二十世纪70年代以来，加工中*得到迅速发展，出现了可换主轴箱加工中*，它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱，能对工件同时进行多孔加工。这种多工序集中加工的形式也扩展到了其他类型数控机床，例如车削中*，它是在数控车床上配置多个自动换刀装置，能控制三个以上的坐标，除车削外，主轴可以停转或分度，而由刀具旋转进行铣削、钻削、铰孔和攻丝等工序，适于加工复杂的旋转体零件。加工中*按主轴的布置方式分为立式和卧式两类。卧式加工中**般具有分度转台或数控转台，可加工工件的各个侧面；也可作多个坐标的联合运动，以便加工复杂的空间曲面。立式加工中**般不带转台，仅作顶面加工。此外，还有带立、卧两个主轴的复合式加工中*，和主轴能调整成卧轴或立轴的立卧可调式加工中*，它们能对工件进行五个面的加工。加工中*的自动换刀装置由存放刀具的刀库和换刀机构组成。刀库种类很多，常见的有盘式和链式两类。链式刀库存放刀具的容量较大。换刀机构在机床主轴与刀库之间交换刀具，常见的为机械手；也有不带机械手而由主轴直接与刀库交换刀具的，称*臂式换刀装置。为了进*步缩短非切削时间，有的加工中*配有两个自动交换工件的托板。*个装着工件在工作台上加工，另*个则在工作台外装卸工件。机床完成加工循环后自动交换托板，使装卸工件与切削加工的时间相重合。
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2 数控机床主轴驱动
主轴驱动系统是数控机床的大功率执行机构，其功能是接受数控系统(CNC)的S码速度指令及M码辅助功能指令，驱动主轴进行切削加工。主轴的驱动可以使用交流变频或交流伺服2种控制方式，*般的交流变频主轴能够**变速但不能准停，需要另外装设主轴位置传感器，配合CNC系统PMC (指数控系统内置PLC)的逻辑程序来完成准停速度控制和定位停止；交流伺服主轴本身即具有准停功能，其自身的轴控PLC信号可直接连接至CNC系统的PMC，配合简捷的PMC逻辑程序即可完成准停定位控制，且后者的控制精度远远高于前者，所以目前大多数加工中*的主轴驱动系统采取交流伺服主轴。参考交流伺服主轴的功能，台达公司开发出新*代的交流变频驱动器――VE变频器，除了功能和性能*能够和交流伺服媲*，而�*咕哂型ㄓ眯郧恳约凹鄹裆系挠攀疲ü啻尾馐陨畹每突У�*与喜爱。
3 台达VE变频主轴驱动系统
3.1 系统设计要求
（1）VE系列变频器功能和性能的数控特性。项目客户为数控加工中*知名企业。结合客户的要求以及加工中*的特性，台达*门为数控加工中*开发的高性能变频器----VE系列变频器功能和性能是非常适合使用在数控加工中*上的：
?通过外部I/O点能够实现快速单点定位，有*门参数调整定位时的特性曲线以及定位时间，定为实现方便；
?通过*用参数调整达到快速加减速的实现；
?全新的PDFF控制，使增益的调整更加简单方便，易于掌握；
?接受模拟量信号和脉冲信号，对上位机的支持更加全面。
（2）测试加工中*配置：
?数控系统：台湾新代数控系统SYNTEC 9401；
?主轴规格：*锡博华电机8kw/*大频率600hz-12000rpm/6P/380V/450hz/25A，编码器+5V/GND/+A/-A/+B/-B/+Z/-Z/512ppr；
?变频器规格：075V43A-2+EMV-PG01L，软件版本9.98测试版，制动电阻1500W/75ohm。