摘要：文章提出並（bìng）利用廣州數控GSK990MA加工中（zhōng）心對雕銑機床進（jìn）行控製改造。利用脈衝序列給主軸變頻（pín）器發送（sòng）0～10V模擬量信號，可更準確地控製主軸位置且能在麵板實時監控；能實現某單軸的軟（ruǎn）、硬限（xiàn）位，既（jì）可（kě）以實（shí）現使用一個限位行（háng）開，也可以（yǐ）使用兩個限位行開（kāi）；最小位移控製單位可以通過參數的改變使精確度達到0.0001mm。
 
       關鍵詞：雕銑機床；數控係（xì）統；機床改造；伺（sì）服（fú）驅動（dòng）；脈衝係統（tǒng）；變頻器　　 

   
       改造的GH410型雕銑機其運動的主要控製係統是基於PMAC運動控製卡（kǎ）的工控（kòng）控製。其在工業的發（fā）展中顯（xiǎn）然已（yǐ）不能適（shì）應現代工業加工複雜的要求，並且該控製係統在
實際加工過程中，隨（suí）著使（shǐ）用次數的增加其穩定性也越來越差。因此為了能使該機床繼續使用並且作為教學實驗平台，決定在此機床上加（jiā）以更穩定的廣數GSK990MA銑床加工中心數控係 統。
 
      1　、改造後雕銑機的（de）數控係統（tǒng）硬件
 
      本次改造使用的（de）GSK990MA銑床加工中心（xīn）數控係統裝置，采用32位高性能的CPU和（hé）超大規模可編程器件FPGA，可編輯（jí）的（de）PLC使邏輯控製功能更加靈活強大。數控係統的單元組成部分包括GSK990MA數控係統、附加操作麵板、數（shù）字交流伺服驅動單元、伺服係統、交流變壓器等。本次改裝與之相配匹的驅動器（qì）為GS200交流伺服驅動器，三個進給軸電機為（wéi）80SJT交流伺服電動機（其中X、Y軸不帶抱閘，Z軸帶（dài）抱閘），主軸變頻器為台達VFD-F，變頻器驅動的主軸為額定功率3kW的電機。
 
      2　、係統（tǒng）各設備的連接與（yǔ）設定（dìng）
 
     數控係統與外部各（gè）設備的連（lián）接如圖1所示，其中包括係（xì）統（tǒng）與驅動單元的連接、RS232標準串（chuàn）行接口、係統與手脈和手持單元的連接、係（xì）統（tǒng）與主軸單元的連接以（yǐ）及電源（yuán）接口等。

     
  
      圖1　係統外部連接
  
  

     
  
      圖2　信號電纜連接

  
     數（shù）控係統（tǒng）與驅動單元（yuán）連接的（de）接口包括XS30（X軸）、XS31（Y軸）、XS32（Z軸）、XS33（第四軸），連接線路圖如圖2所示，其中XCP+、XCP-、YCP+、YCP-、ZCP+、ZCP-、4CP+、4CP-為代碼脈衝信號，XDIR+、XDIR-、YDIR+、YDIR-、ZDIR+、ZDIR-、4DIR+、4DIR-為運動方向信號，兩（liǎng）組信號均為差分（fèn）輸出。連接線路圖如圖（tú）2所示。將各硬件按照要求連接正確以後需要把各驅動器以及數控係統（tǒng）的有關參數進（jìn）行設置，比如急停與限位（wèi）、齒輪比調整、反向間隙補償（cháng）、機床（chuáng）螺距（jù）補（bǔ）償、機床回零、參考點設置（zhì）、驅動器單元設置以及主軸正反轉的輸（shū）入輸出信號控製等。
 
     3　、係統與主軸單元
 
    主軸電機的驅動（dòng）是通過變頻器從數控（kòng）係統接（jiē）收到0～10V的模擬量電壓後，變頻器輸（shū）出頻率（lǜ）控製電動（dòng）機轉速，其中數控（kòng）係統的輸出接口為XS41；主軸與整個數（shù）控（kòng）係統之間是通過變頻器調節然後相互通訊，首先我們需要設定變頻器參數（shù），其中包括：最高頻率設定（dìng）參數：01-00=60，最高頻率為60Hz；最高電壓頻率設定參數：頻率製定來源設定參數：02-00=01，主頻由外部AV（輸入（rù）DC 0～10V）；運轉指（zhǐ）令來源設定參數：02-01=01，由外部端子輸（shū）入（STOP有效）；停車方式設定參數：02-02=01，STOP自由停（tíng）車E、F自由停止；二線/三（sān）線式運轉控製設定（dìng）參數：02-05=01，運轉/停止、反轉/正傳；電源啟（qǐ）動（dòng）運轉控製設定參數：02-06=01，不可運轉；麵（miàn）板顯示設定參數：02-09=00，顯示驅動器輸出電流；散熱
風（fēng）扇控製方式（shì）設定參數：03-15=00，上電即開。
 
     4　、結語
 
     本（běn）文采用廣（guǎng）州數控990MA係統控製改（gǎi）造GH410型雕銑機，通過對其（qí）硬件的改造以及軟件參數得的更改（gǎi），最後對係統的穩定性進行（háng）了簡單的分析，我（wǒ）們得出以（yǐ）下結論：（1）GSK990伺服控製（zhì）係統接口利用脈衝序列給（gěi）主軸（zhóu）變頻器發（fā）送（sòng）0～10V模擬量信號，可更準確（què）地控製主軸位置且能在麵板（bǎn）實時（shí）監控；（2）該係統的限位、零點設（shè）置更方便（biàn）靈活，某單（dān）軸既可以實現使用一個限位行開，也可以使用兩（liǎng）個（gè）限（xiàn）位行開；（3）最小位移（yí）控製單（dān）位可以通過參數的改變使精（jīng）確度達到0.0001mm；（4）係統改造安裝完成後其加工精度，各（gè）方麵要求穩定性都能達到實際加工要求且其加工效率遠超（chāo）於原板卡式係統，通過控製係統的改造（zào）使加工（gōng）效率以及加（jiā）工精度得（dé）到大幅度提高。