文/中达电通股份有限公司 罗鹏
【摘要】本文介绍了台达CNC数控系统在雕铣机床上的应用。
【Abstract】This article introduce the application of Delta’s numerical control in CNC.
【关键字】数控机床；雕铣机
【Keywords】numerical control;CNC
雕铣机是数控机床的一种，是对应传统雕刻机的数控机床，是一种主要使用小刀具、大功率和高速主轴电机的数控铣床。雕刻机的优势在雕，如果加工材料硬度比较大也会显得力不从心,而雕铣机的出现可以说填补这个空白。雕铣机既可以雕刻，也可铣削，是一种高效高精的数控机床。
1 数控雕铣机的特点
1.1用途上与加工中心和雕刻机的区别
加工中心通常是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。它可以实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工，功能主要体现在“铣”上。雕刻机的主轴转速高适合小刀具的加工，扭矩比较小，着重于“雕刻”功能，例如木材（专门加工木板的称为木雕机）、双色板、亚克力板等硬度不高的板材，不太适合强切削的大工件。目前市面上的大多数雕刻机所加工的产品都是为加工工艺品为主，雕刻机成本低，由于精度不高，不宜用于模具开发。而雕铣机从字面上就可以知道，可以雕、也可以铣，在雕刻机的基础上加大了主轴、伺服电机功率，床身承受力，同时保持主轴的高速，更重要的是精度很高。雕铣机还向高速发展，一般称为高速机，切削能力更强，加工精度非常高，还可以直接加工硬度较高的材料，一次成型。
1.2机械结构上的区别
加工中心一般采用立柱式，雕铣机和雕刻机一般多用龙门式架构，龙门式又分为栋梁式和定梁式，目前雕铣机以定梁式居多。
1.3指标数据上的区别
在主轴最高转速（r/min）上，加工中心通常8000rpm/min；雕铣机最常见240000，高速机最低30000；雕刻机一般与雕铣机相同，用于高光处理的雕刻机可以达到80000，但那用的就不是一般的电主轴而是气浮主轴。
其次，在主轴功率上，加工中心最大，从几千瓦到几十千瓦都有；雕铣机次之，一般在十千瓦以内；雕刻机最小。
第三，在切削量上，加工中心最大，特别适合重切削，开粗；雕铣机次之，适合精加工；雕刻机最小。
最后，速度上，由于雕铣机和雕刻机都比较轻巧，它们的移动速度和进给速度比加工中心要快，特别是配备直线电机的高速机移动速度最高达到120m/min
2 数控雕铣机加工应用领域
一般认为，加工中心、雕铣机既可以做产品，也可以做模具，雕刻机只可以做品。
而数控雕铣机加工应用领域广泛，主要有以下七大领域，即紫铜和石墨电极加工、五金冲模和精密冲头加工、鞋材模具和鞋底模型加工、滴塑（微量射出）模具和公仔模具加工、钟表零件加工和轻型CNC加工、压花（皮纹、花纹）辊轮和圆柱体工件雕刻、首板（手板、样板）模型加工。数控雕铣机外观示意图如图1.
图1 数控雕铣机外观示意图
3 台达产品在此机床上的配置构成
3.1控制系统配置
控制系统配置如表1所示。
表1 控制系统配置
序号
名称
型号及规格
单位
数量
1
控制系统主机
NC300A-MI-A
台
1
2
伺服驱动器
ASD-A21021-F
台
3
3
交流伺服马达
ECMA-C11310ES
台
2
4
交流伺服马达
ECMA-C11310FS
台
1
5
变频器
VFD-B05543A
台
1
3.2控制框
控制框如图2所示。
图2 控制框
3.3系统总线通讯
系统总线通讯图如图3所示。
图3 系统总线通讯
3.4 成品
成品如图4所示。
图4 成品示意图
4 台达解决方案应用优势
新一代高速数控雕铣机床，搭配台达全数位化控制系统及高速通讯型伺服及伺服主轴，台达产品在国内机床行为领发地位，依靠快速、准确的数字量传递技术对高性能的机床执行部件进行高精度、高响应速度的实时处理，开发出新一代高速、高响应用性的数控机床满足行业需求。DMCNET为台达新一代的高速通讯网路，具有卓越的性能与安全性，不仅在装配上容易、稳定性佳，扩充上也更为弹性，传输数据数率高达20Mbps，数据更新频率最高达2kHz，通讯周期最快0.5ms。
相较于其他同类产品，台大数控不仅具有高速通讯总线使得抗噪声能力佳，节省配线的同时，实现高速高分辨率的伺服控制，简便伺服参数管理,易于调机，实现伺服控制数据收集。此外，台达产品还具有弹性大，可靠度高，可实现实时多轴同步控制，支持标准RS274G码输入及多国语系输出显示，提供USB及DNC程序输入接口，内建CF卡内存。而PLC可在线监控及编辑，方便维护。不仅如此，还可提供ATC刀具自动交换及刀库管理，简化PLC处理流程；支持宏指令运算。
5 结束语
随着市场的发展，数控雕铣机越来越朝着高速、高精方向发展，对数控系统的要求也越来越高.台达数控全数字化系统，其模块化结构，配线简单，维护方便，操作更加可靠及人性化，深受用户喜爱。
作者简介：
罗鹏，出生于1978年2月，毕业于湖南大学机电专业，现任中达电通股份有限公司伺服数控产品开发处专案经理，对于自动化产品在机床行业的应用尤为经验丰富，见解不凡。
