CoolDrive A8伺服驱动器在立式加工中心上的应用

发布日期：2022/11/4来源：网络

1、概述

CoolDrive A8伺服驱动器是清能德创电气技术（北京）有限公司（以下简称清能德创）最新推出的国内首款网络化模块化伺服驱动产品，融合了共直流母线、能效管理、功能安全，多轴同步等多项创新技术，为客户提供更节能，更灵活，更安全的伺服系统。本文主要介绍CoolDrive A8高端伺服系统作为进给驱动在立式加工中心上的应用。

2、立式加工中心

立式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件，能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。

立式加工中心最少是三轴二联动，一般可实现三轴三联动。有的可进行五轴、六轴控制。立式加工中心由于立柱高度有限，对箱体类工件加工范围要减少，这是立式加工中心的缺点。但立式加工中心工件装夹、定位方便；刃具运动轨迹易观察，调试程序检查测量方便，可及时发现问题，进行停机处理或修改；冷却条件易建立，切削液能直接到达刀具和加工表面；三个坐标轴与笛卡儿坐标系吻合，感觉直观与图样视角一致，切屑易排除和掉落，避免划伤加工过的表面。此外，与相应的卧式加工中心相比，其结构简单，占地面积较小，价格较低。

3、系统设计

3.1 为什么选择CoolDrive A8

通过前期与客户沟通，我们了解到此前客户相继使用过国外脉冲式伺服系统以及总线式伺服系统。脉冲式伺服系统动态性能较差，进行补偿算法和电流前馈时需要模拟量输出，信号干扰较大，控制器无法实时采集和处理驱动器信号，且设备接线复杂，系统调试及故障检测比较繁琐。而国外的总线式伺服虽然性能较好，但是价格高昂，技术支持也比较滞后。

对于客户遇到的这些问题，CoolDrive A8是非常适合的解决方案。CoolDrive A8支持EtherCAT高速工业以太网，而且是国内首家通过ETG一致性测试的产品；同时，CoolDrive A8内置的电流环、速度环以及位置环的循环时间分别达到了62.5us、 125us和250us,充分满足加工中心对伺服系统动态响应和同步性的要求。CoolDrive A8还具有加速度前馈补偿功能和摩擦转矩补偿功能，有效解决了由于外部干扰或摩擦变动引起的响应性变差，位置跟随误差变大问题，提高系统定位精度。

CoolDrive A8在国内伺服厂商中创新性的采用模块化设计。整个系统由整流模块和电机驱动模块构成，通过直流母线连接。这样的结构便于用户进行系统扩展，而且连线非常简单，直流母线还能提高系统的能源效率，使设备更加节能。此外，CoolDrive A8还内置了STO、SS1、SS2等安全功能，在紧急情况下能够按照事先预定的规则进行安全停车，保护设备及人员的安全。

更为重要的是，作为国产高端伺服产品，CoolDrive A8在满足客户要求的同时，产品价格远低于国外同类产品。同时清能德创作为本土品牌，能够更快速的响应客户需求，提供更及时的技术服务支持。

客户在详细了解CoolDrive A8的产品特点及性能指标后，便决定同清能德创合作，为其最新的立式加工中心设计系统方案。

3.2立式加工中心系统方案设计

（1）进给驱动系统：滚珠丝杠+弹性联轴器+直线滑轨+CoolDrive A8伺服驱动系统。

（2）主轴系统：某国产品牌主轴伺服系统（7.5KW）。

（3）数控系统：厦门爱迪纳ADXi5数控系统(S-140M加DX-110A加IX-320)。

4、加工效果分析

4.1评价说明

此次台阶件（尺寸件）评价主要看加工出零件的尺寸是否在尺寸要求范围以内；3D件评价主要看加工出的零件表面光洁度是否满足要求。

4.2影响加工效果的因素

1、加工程序编写是否合理；

2、刀具选用是否正确；

3、对刀是否准确；

4、粗加工和精加工是否按照工艺要求操作，比如：精加工时要求根据加工效果适当修改刀具半径补偿（G41），但实际加工过程中没有修改。

5、加工中心本身机械误差比较大；

6、加工环境；

7、系统参数、驱动器参数等调整是否达到最佳；

8、主轴转速是否达到加工速度要求；

9、进给轴速度设定是否合理。

4.3客户评价

本次现场试用加工零件经过客户的测量对比，给予清能德创伺服产品极高的评价。加工尺寸误差保证在0.01mm左右，伺服最大位置跟随误差通过上位监控显示为0.007mm，完全满足客户对加工产品的要求，并且性能指标超过了客户此前使用的国外总线式伺服产品。

5、结束语

清能德创以“成为电气传动和能源领域引领技术创新的高科技公司”为己任，为客户提供创新型的产品和解决方案。通过对加工零件的分析，充分证明CoolDrive A8伺服驱动器在加工中心进给驱动轴应用过程中的卓越性能。

更多详情请联系清能德创电气技术（北京）有限公司：www.tsino-dynatron.com

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