基于台达数控系统的 CNC 控制方案

1       引言
CNC （Computerized Numerical Control）是计算机数值控制系统的英文缩写，也称数控系
统。在现代工业生产中得到了广泛的应用。
今天，随着计算机信息技术和生产技术的迅猛发展，制造业对产品生产制造也提出了更高
的目标和要求：产品制造周期要求越来越短，零部件的生产效率和柔性化生产的程度越来
越高，产品的加工质量和性能也要求更高、更稳定。CNC 系统也从一般的产品的零部件加工
控制（如车削、铣削、高速切削、等标准 CNC 数控机床）被逐步发展应用到产品的组装、包
装乃至产品的运输（如焊接、点胶、封装，工业机器人、等 CNC 产业机械）等整个生产制造
过程中去。
本文以一台齿轮淬火机床 CNC 系统应用开发为例，详述了如何利用中达电通 PUTNC-H4
通用系列 CNC

 

、台达 DELTA 交流伺服系统，并结合客户产品加工的工艺特点，为产业机

械打造出客制化的 CNC 控制方案。
2       齿轮淬火机床对控制系统的要求
2.1 机械设计
机械设计为 3 轴伺服控制和 1 轴变频器控制：
（1）Y 轴为旋转轴，传动机构会根据加工零件类型时的转速要求而有所不同，分为伺服
和变频器拖动异步电动机两种传动方式，当加工齿轮类零件时，伺服电机经过减速机和齿
**两级减速机构，带动被加工齿轮做分度运动。当加工零件为光轴类零件时， Y 轴伺服电
机停止工作，传动结构改变为变频器拖动异步电动机经过同步带，带动光轴零件高速旋转。
设计解决了伺服电机经过两级减速后，Y 轴转盘速度无法满足光轴类零件的淬火工艺要求
的问题。两种传动方式通过电气互锁，确保安全。
 
（2）Z 轴为垂直轴，通过伺服电机直接驱动滚珠丝杆，带动淬火加热感应器上下运动，
（3）X 轴为水平轴，同样通过伺服电机直接驱动滚珠丝杆，带动淬火感应器前后进给。其
中 Y 轴伺服和 Z 轴伺服要求具有两轴插补功能，这样可以实现斜齿轮类和人字形齿轮类零
件的淬火加工，而 X 轴伺服单动即可。