引言：清能德創(chuàng)旗下CoolDrive A8伺服驅動器，融合了能效管理、多軸同步、功能安全等多項創(chuàng)新技術，為用戶提供了更加節(jié)能、靈活、安全的伺服系統(tǒng)。本文介紹的是CoolDrive A8伺服驅動器在立式加工中心的成功應用。
1、概述
CoolDrive A8伺服驅動器是中國科技自動化聯(lián)盟單位會員，清能德創(chuàng)電氣技術(北京)有限公司最新推出的國內首款網絡化模塊化伺服驅動產品，融合了共直流母線、能效管理、功能安全、多軸同步等多項創(chuàng)新技術，為客戶提供更節(jié)能，更靈活，更安全的伺服系統(tǒng)。本文主要介紹CoolDrive A8高端伺服系統(tǒng)作為進給驅動在立式加工中心上的應用。
2、立式加工中心
立式加工中心是指主軸軸線與工作臺垂直設置的加工中心，主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件，能完成銑、鏜削、鉆削、攻螺紋和用切削螺紋等工序。
立式加工中心最少是三軸二聯(lián)動，一般可實現三軸三聯(lián)動。有的可進行五軸、六軸控制。立式加工中心由于立柱高度有限，對箱體類工件加工范圍要減少，這是立式加工中心的缺點。但立式加工中心工件裝夾、定位方便;刃具運動軌跡易觀察，調試程序檢查測量方便，可及時發(fā)現問題，進行停機處理或修改;冷卻條件易建立，切削液能直接到達刀具和加工表面;三個坐標軸與笛卡兒坐標系吻合，感覺直觀與圖樣視角一致，切屑易排除和掉落，避免劃傷加工過的表面。此外，與相應的臥式加工中心相比，其結構簡單，占地面積較小，價格較低。
3、系統(tǒng)設計
3.1為什么選擇CoolDrive A8
通過前期與客戶溝通，我們了解到此前客戶相繼使用過國外脈沖式伺服系統(tǒng)以及總線式伺服系統(tǒng)。脈沖式伺服系統(tǒng)動態(tài)性能較差，進行補償算法和電流前饋時需要模擬量輸出，信號干擾較大，控制器無法實時采集和處理驅動信號，且設備接線復雜，系統(tǒng)調試及故障檢測比較繁瑣。而國外的總線式伺服雖然性能較好，但是價格高昂，技術支持也比較滯后。
對于客戶遇到的這些問題，CoolDrive A8是非常適合的解決方案。CoolDrive A8支持EtherCAT高速工業(yè)以太網，而且是國內首家通過ETG一致性測試的產品;同時，CoolDrive A8內置的電流環(huán)、速度環(huán)以及位置環(huán)的循環(huán)時間分別達到了62.5us、125us和250us,充分滿足加工中心對伺服系統(tǒng)動態(tài)響應和同步性的要求。CoolDrive A8還具有加速度前饋補償功能和摩擦轉矩補償功能，有效解決了由于外部干擾或摩擦變動引起的響應性變差，位置跟隨誤差變大問題，提高系統(tǒng)定位精度。
CoolDrive A8在國內伺服廠商中創(chuàng)新性地采用模塊化設計。整個系統(tǒng)由整流模塊和電機驅動模塊構成，通過直流母線連接。這樣的結構便于用戶進行系統(tǒng)擴展，而且連線非常簡單，直流母線還能提高系統(tǒng)的能源效率，使設備更加節(jié)能。此外，CoolDrive A8還內置了STO、SS1、SS2等安全功能，在緊急情況下能夠按照事先預定的規(guī)則進行安全停車，保護設備及人員的安全。
更為重要的是，作為國產高端伺服產品，CoolDrive A8在滿足客戶要求的同時，產品價格遠低于國外同類產品。同時清能德創(chuàng)作為本土品牌，能夠更快速地響應客戶需求，提供更及時的技術服務支持。
客戶在詳細了解CoolDrive A8的產品特點及性能指標后，便決定同清能德創(chuàng)合作，為其最新的立式加工中心設計系統(tǒng)方案。
3.2 立式加工中心系統(tǒng)方案設計
(1)進給驅動系統(tǒng)：滾珠絲杠+彈性聯(lián)軸器+直線滑軌+CoolDrive A8伺服驅動系統(tǒng)。
(2)主軸系統(tǒng)：某國產品牌主軸伺服系統(tǒng)(7.5KW)。
(3) 數控系統(tǒng)：公司合作商，廈門愛迪納ADXi5數控系統(tǒng)(S-140M加DX-110A加IX-320)。
4、加工效果分析
4.1評價說明
此次臺階件(尺寸件)評價主要看加工出零件的尺寸是否在尺寸要求范圍以內;3D件評價主要看加工出的零件表面光潔度是否滿足要求。
4.2影響加工效果的因素
1、加工程序編寫是否合理;
2、刀具選用是否正確;
3、對刀是否準確;
4、粗加工和精加工是否按照工藝要求操作，比如：精加工時要求根據加工效果適當修改刀具半徑補償(G41)，但實際加工過程中沒有修改。
5、加工中心本身機械誤差比較大;
6、加工環(huán)境;
7、系統(tǒng)參數、驅動器參數等調整是否達到最佳;
8、主軸轉速是否達到加工速度要求;
9、進給軸速度設定是否合理。
4.3客戶評價
本次現場試用加工零件經過客戶的測量對比，給予清能德創(chuàng)伺服產品極高的評價。加工尺寸誤差保證在0.01mm左右，伺服最大位置跟隨誤差通過上位監(jiān)控顯示為0.007mm，并且性能指標超過了客戶此前使用的國外總線式伺服產品。
5、結束語
清能德創(chuàng)以“成為電氣傳動和能源領域引領技術創(chuàng)新的高科技公司”為己任，為客戶提供創(chuàng)新型的產品和解決方案。通過對加工零件的分析，充分證明CoolDrive A8伺服驅動器在加工中心進給驅動軸應用過程中的卓越性能。
（轉載）
