迈信EP5S伺服主轴在数控车床上的应用

• 关键词：迈信伺服,数控车床,EP5S
• 摘要：数控车床是使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工。数控车床自五十年代问世以来，在单件生产、小批量生产中，使用数控车床加工复杂形状的零件，不仅提高了劳动生产率和加工质量，而且缩短了生产准备周期和降低了对工人技术熟练程度的要求。

斜床身数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了重要作用。 

一、系统方案

本文是基于迈信EP5S系列伺服主轴驱动器在斜床身数控车床主轴上的应用。EP5S作为主轴驱动单元，配合宝元T6850D数控系统，使用EtherCAT总线通讯方式，可以实现轴类、盘类的内外表面、锥面、圆弧、螺纹、镗孔、铰孔加工，也可以实现非圆曲线等各种车削加工。配套机床广泛应用于汽车制造、医疗设备制造、电子器件、模具制造、通用机械、精密仪器等多行业的零部件加工制造。

二、应用现场图片

机床本体外观 / 内部机械结构 / 电气柜配置

三、机床工艺要求

1、数控机床要求主轴驱动器支持位置/速度控制模式，进给功能(C轴功能)和定向功能(准停功能)，以满足自动换刀、刚性攻丝、螺纹切削以及车削中心的某些加工工艺需要。 

2、数控机床要求主轴在正、反向转动时均可进行自动加、减速控制，并且加、减速时间要短。要求主轴可以在2秒内从静止加速到5000r/min。 

3、数控机床要求主轴伺服过载能力强，工件单边车削＞5.5mm。 

4、数控机床要求主轴伺服支持外置第二编码器，主轴运行启停平稳，停止时不能出现抖动，定位精确。 

四、调试步骤

第一步：安装EP5S主轴驱动器及主轴电机，并确保接线正确。系统上电，确定EtherCAT通讯网络正常。

第二步：主轴电机适配。搭配迈信成套主轴电机时，正确设置主轴电机代码；搭配第三方电机时，使用EP5S自学习功能，自动识别主轴电机参数及惯量。

先通过Fn-2进入单机模式，然后通过Fn6功能触发异步电机离线参数辨识功能，完成对定子电阻，转子电阻，互感，漏感的辨识。运行Fn6功能后，使能灯亮，当屏幕显示DONE且使能灯灭时，辨识结束，辨识过程大概需要花费半分钟左右。辨识结束后，按后退键退出Fn6功能，此时可以通过P菜单査询辨识的参数结果 P702~P705，通过E-set保存该结果。

第三步：根据编码器类型及安装方式，确定电机与编码器传动比例，正确设置编码器线数及电子齿轮比相关参数。

第四步：旋转主轴电机，确定电机旋转方向及编码器旋转方向，如反向可通过EP5S相关参数进行修改。

第五步：测试加工效果，可通过EP5S环路增益参数调整，以配合机床机械达到最优的加工效果。

五、EP5S伺服主轴产品特点

1、功率型号：3.7kW、5.5kW、7.5kW、11kW、15kW

2、电压等级：AC380V -15%~+10% 50/60Hz

3、控制方式：EtherCAT总线控制，支持位置、速度、扭矩控制模式

4、双编码器接口，全闭环控制。支持方波、正余弦、串口通信、旋变等形式编码器信号输入

5、支持同步/异步主轴电机控制

6、支持主轴电机参数及惯量自学习

7、窄体结构设计，节省安装空间

8、直插自锁式电源接线端子，接线简便快捷