摘要：對我國的機床行業(ye) 的現狀進行了簡單的分析，並介紹了三菱的運動控製產(chan) 品在機床行業(ye) 的一些應用案例及產(chan) 品的簡介。通過多軸的運動控製器產(chan) 品實現其在該行業(ye) 的高速高精度的控製優(you) 勢。

　　關(guan) 鍵詞：機床行業(ye) 運動控製器 高速高精度

　　Abstract：Make a simple analysis of the status of China’s machine tool industry .and describes the Mitsubishi motion control products in the case of some applications of the machine tool industry and product introduction.Through multi-axis motion controller products in the industry to achieve its high-speed high-precision control advantage.

　　Keywords：machine tool industry;motion controller; high-speed high-precision

1．機床行業(ye) 的現狀和前景

　　近30年來，隨著改革開放的逐步深入，中國的經濟得到了很大的發展。國外的很多新技術新產(chan) 品不斷衝(chong) 擊著中國國內(nei) 的市場，導致了製造業(ye) 加工業(ye) 迅猛發展，這給機床行業(ye) 的拓展和進步帶來了巨大的契機。

　　中國的機床行業(ye) 從(cong) 以往的以小型機床為(wei) 主體(ti) 的大量製造，到現在大中型機床，成套成線產(chan) 品的比重逐步增大。並且，隨著加工工藝的不斷改進，對於(yu) 加工精度加工速度的要求也越來越高。

　　目前全國機床行業(ye) 的生產(chan) 廠家有上萬(wan) 家，其中大多是以生產(chan) 中低端粗加工為(wei) 主的企業(ye) 。但是，近年來由於(yu) 材料和能源價(jia) 格的飛漲，國家所采取的貨幣緊縮政策等因素，都將導致下遊行業(ye) 的增速減慢，利潤減少。而有高附加值的產(chan) 品增速則繼續保持增產(chan) ，利潤大幅增加，未來行業(ye) 的競爭(zheng) 將不可避免的將朝高端市場轉移。所以，越來越多的企業(ye) 已經開始意識到，中國的機床行業(ye) ，在固守低端領域的同時，更應在高端產(chan) 品的開發及製造方麵拓展，而不是更多得依靠進口設備。

　　機床行業(ye) 根據不同的設備，使用的電氣產(chan) 品非常地廣泛，從(cong) 單片機，PLC，定位模塊，數控係統到運動控製係統等都有涉及，更有廠家自主研發的電氣設備。一些高端應用領域，如高精度的磨床，旋轉刀庫，伺服衝(chong) 壓送料機，自動化專(zhuan) 機流水線等，對於(yu) 控製和工藝都有一些特殊的需求，這些都不是普通的脈衝(chong) 發生產(chan) 品或者定位產(chan) 品可以簡單對應的，正越來越多的使用運動控製產(chan) 品。

2．三菱運動控製和伺服產(chan) 品簡介

　　三菱在運動控製和伺服驅動方麵具有豐(feng) 富的產(chan) 品線，可以對應各種類型的機床設備。

　　在運動控製器方麵，從(cong) 8軸同步控製到32軸同步控製，直到1280軸同步控製都有對應方法。並且，三菱的運動控製器通過不同的操作係統軟件，可支持不同的機床行業(ye) 應用。如SV13的操作係統，以專(zhuan) 用的SFC的編程語言，多應用於(yu) 高精度的磨床設備進行插補的動作，而SV22的操作係統，以機械支持語言，則廣泛應用於(yu) 多軸高速高精度同步控製的機床設備中。

　　在伺服產(chan) 品方麵，具有各種慣量等級，滿足各種設備的定位控製要求，而且從(cong) 功率上來說，小到50W，大到110kW都有成熟產(chan) 品。對於(yu) 110kW以上的需求，也有各種對應方式來實現控製。

3．三菱產(chan) 品在機床行業(ye) 中的應用以及特點

　　下麵我們(men) 就以2個(ge) 客戶案例，來介紹三菱運動控製產(chan) 品在機床行業(ye) 中應用。

①．高性能伺服衝(chong) 壓及送料係統

　　前麵已經說過，今後的機床行業(ye) 將朝著高端的市場轉移，那麽(me) 對機床的複合化智能化提出了更高的要求，以普通的衝(chong) 壓設備為(wei) 例，以往設備是將衝(chong) 壓好的工件由人工操作拿取，隨著現在國內(nei) 人力成本的不斷上升，由機器替代人工操作將是一個(ge) 必然的趨勢，那麽(me) 高性能的衝(chong) 壓機床將會(hui) 由自動送料取料係統取代人的操作。那麽(me) 衝(chong) 壓設備如何根據不同的工件運行不同的衝(chong) 壓曲線，送料係統如何和衝(chong) 壓係統相配合，如何保證模具的安全性等將是高端衝(chong) 壓設備所需要考慮的，無疑使用運動控製器是最優(you) 選的方案，它要求運動控製器產(chan) 品能根據不同的工件加工要求來變化衝(chong) 壓曲線，送料設備與(yu) 衝(chong) 壓設備的同步控製。

動作概要如下：

　　該係統由伺服衝(chong) 壓機和配套的送料機所構成，衝(chong) 壓機在衝(chong) 壓完成的同時，送料係統進行送料的動作，在衝(chong) 壓頭非工作的區域，完成送料，並且送料係統回到初始位置，等待衝(chong) 壓機再次進行衝(chong) 壓，依次循環，此係統要求送料係統動作和衝(chong) 壓機的動作能相互配合，進行同步的控製。該設備需要衝(chong) 壓軸一個(ge) ，傳(chuan) 送軸六個(ge) 。

　　該係統的伺服衝(chong) 壓機與(yu) 送料機都是由三菱的運動控製器QD係列MOTION來進行控製，係統配置結構如下：

　　由於(yu) 該設備使用了三菱的最新的Q170M型運動控製器產(chan) 品，最多可控16根軸，所以如果今後需要控製更多的衝(chong) 壓機的話，隻需要相應增加伺服產(chan) 品既可，控製產(chan) 品無需增加。另外，該運動控製產(chan) 品內(nei) 置電源，PLCCPU和運動控製CPU，節約了客戶的一部分成本。同時，它基於(yu) IQ Platform的高速通信基板，實現無縫的鏈接通信，運動控製器與(yu) 伺服放大器之間采用了三菱自主開發的SSCNETⅢ伺服總線網絡，使各軸的時鍾頻率達到一致，保證了所有的軸在同一時刻接受到同一指令並開始動作。這些特性對於(yu) 這種同步要求很高的設備來說，是非常必要的功能。另外，該運動控製器使用光纖總線連接，網絡通訊速度更達到了50Mbps，不但提高了抗幹擾能力，減少了現場布線操作的錯誤率，還能實現海量控製數據的高速傳(chuan) 輸。

　　通過一台運動控製器可同時控製伺服衝(chong) 壓機和送料機構的動作。使用三菱特有的機械結構程序，簡單地編寫(xie) 程序就可以將衝(chong) 壓頭的動作和送料的各軸完美的結合在一起，實現同步控製的要求。通過調整下圖中主軸的運行，就可以簡單的控製所有的軸按照固定的時序完成各自的動作。

　　同時，客戶可通過運動控製器，根據實際衝(chong) 壓工件，選擇適合的衝(chong) 壓曲線，減小了衝(chong) 壓過程中對模具的損耗，延長了模具的壽命。如果客戶有多台衝(chong) 壓設備的話，更可通過一台運動控製器（最多32軸）控製多個(ge) 壓力機的動作，對於(yu) 客戶而言更節約了電氣上的成本。

②．高精度內(nei) 研磨機

高精度內(nei) 研磨機工藝如下圖：

　　內(nei) 研磨機用於(yu) 加工軸承內(nei) 壁。在加工時主要使用兩(liang) 軸插補運動。其中X軸在徑向方向上做恒速運動，加工時最低速度為(wei) 0.2μm/s。Z軸負責磨輪的往複運動，其總行程為(wei) 410mm，最高頻率為(wei) 520次每分鍾。

　　該係統使用了QD係列運動控製器以及與(yu) 其相對應的MR-J3-B係列伺服。該係列伺服電機的分辨率達到了262144p/r，高分辨率的電機滿足了對機床的高精度的定位要求。除此之外，該伺服先進的自動震動抑製功能，能自動抑製加工過程中所產(chan) 生的震動，減少了加工的誤差，並且減少了現場手動調整的操作，方便了編程人員的調試。電機的尺寸更比原來減少了23%，大大減小了機械設備的安裝尺寸。最後，由於(yu) 所有的參數都是由運動控製器來管理的，所以一旦出現伺服產(chan) 品的損壞的話，隻需要更換相應的伺服產(chan) 品，而無需其他任何參數和程序的變更。#p#分頁標題#e#

　　該設備由於(yu) 使用三菱的Q172H運動控製器和J3-B係列的伺服控製，可以實現高精度地磨修砂輪，以實現磨削工件的更高精度。

4．總結

　　在特種機床和專(zhuan) 機越來越多的今天，三菱的運動控製和伺服產(chan) 品在機床行業(ye) 中嶄露頭角，更多的體(ti) 現出其在同步高速高精度方麵的優(you) 勢。三菱產(chan) 品將與(yu) 中國的製造業(ye) 和加工業(ye) 一起發展，共同打造更美好的明天。