摘要：本文旨在介紹CoolDrive A8伺服驅動器在立式加工中心上的應用，同時為客戶提供一套完整的伺服系統解決方案。

關鍵字：清能德創 CoolDrive A8 伺服 立式加工中心

1、概述

CoolDrive A8伺服驅動器是清能德創電氣技術（北京）有限公司（以下簡稱清能德創）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，多軸同步等多項創新技術，為客戶提供更節能，更靈活，更安全的伺服系統。本文主要介紹CoolDrive A8高端伺服系統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動，一般可實現三軸三聯動。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以及總線式伺服系統。脈沖式伺服系統動態性能較差，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器信號，且設備接線復雜，系統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、速度環以及位置環的循環時間分別達到了62.5us、 125us和250us, 充分滿足加工中心對伺服系統動態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，提高系統定位精度。

CoolDrive A8在國內伺服廠商中創新性的采用模塊化設計。整個系統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擴展，而且連線非常簡單，共直流母線還能提高系統的能源效率，使設備更加節能。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。同時清能德創作為本土品牌，能夠更快速的響應客戶需求，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，便決定同清能德創合作，為其最新的立式加工中心設計系統方案。

3.2立式加工中心系統方案設計

（1）進給驅動系統：滾珠絲杠+彈性聯軸器+直線滑軌+CoolDrive A8伺服驅動系統。

（2）主軸系統：某國產品牌主軸伺服系統（7.5KW）。

（3）數控系統：廈門愛迪納ADXi5數控系統(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、加工環境；

7、系統參數、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控顯示為0.007mm，完全滿足客戶對加工產品的要求，并且性能指標超過了客戶此前使用的總線式伺服產品。

5、結束語

清能德創以“成為電氣傳動和能源領域引領技術創新的高科技公司”為己任，秉承著綠色、節能、高效的產品理念，著眼于用戶的實際需求與國際尖端水平，通過極具前瞻性的研發平臺，傾力打造國產高性能伺服驅動產品，從而更好的助力于中國制造業的轉型升級！