一、引言
數(shù)字控制機(jī)床,簡稱數(shù)控機(jī)床(NC,NumericalControl),是三十年來綜合應(yīng)用集機(jī)械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品,在現(xiàn)代機(jī)床生產(chǎn)中,一般采用多電機(jī)拖動,主軸和各進(jìn)給系統(tǒng)分別由各自的電機(jī)來拖動。由于機(jī)床加工范圍較廣,不同的工件,不同的工序,使用不同的刀具,要求機(jī)床執(zhí)行部件具有不同的運(yùn)動速度,因此機(jī)床的主運(yùn)動應(yīng)能進(jìn)行無極調(diào)速,主軸調(diào)速系統(tǒng)一般采用交流主軸系統(tǒng)。
隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控機(jī)床的主軸的交流拖動,同樣能夠很好滿足需要。主驅(qū)動電機(jī)通過皮帶傳動帶動主軸旋轉(zhuǎn),或通過皮帶傳動和主軸箱內(nèi)的減速齒輪(以獲得更大的轉(zhuǎn)矩)帶動主軸旋轉(zhuǎn)。由于主軸電機(jī)調(diào)速范圍廣,又可無級調(diào)速,使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡化。
二、數(shù)控機(jī)床的技術(shù)要求
1對電機(jī)要求
通常要求用變頻電機(jī),或者普通電機(jī)加風(fēng)扇以滿足電機(jī)在低頻的散熱要求、并且要求電機(jī)調(diào)速范圍廣。
2對變頻器的技術(shù)要求
a要求低頻力矩大
低頻時(1~10Hz)能出來150%額定轉(zhuǎn)矩。
b轉(zhuǎn)矩動態(tài)響應(yīng)速度快,穩(wěn)速精度高
能實(shí)現(xiàn)很好的動態(tài)響應(yīng)效果,依據(jù)負(fù)載的變化,通過輸出轉(zhuǎn)矩的變化很快做出響應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸速度的穩(wěn)定。
c減速停車速度快
通常數(shù)控機(jī)床的加減速時間都是比較短的,加速時間靠變頻器的性能保證,減速時間則依靠外加制動電阻或制動單元。
d可靠性高
變頻器故障率低,運(yùn)行穩(wěn)定可靠
e電磁兼容問題
數(shù)控機(jī)床為工業(yè)應(yīng)用環(huán)境,不但要求變頻器自身抗*力強(qiáng),而且不能干擾外圍控制設(shè)備。
由變頻器工作原理可知,變頻器輸出含有一定的諧波成份,在使用中如果處理不當(dāng)會對其它設(shè)備產(chǎn)生干擾,在數(shù)控機(jī)床上zui容易被干擾的設(shè)備是CNC控制器。一旦CNC控制器受干擾后,系統(tǒng)將不能正常工作。特別是變頻器的頻率指令和運(yùn)行指令也可能會受到干擾,干擾嚴(yán)重的會造成頻率指令不穩(wěn)定,變頻器誤動作等。解決此類問題的辦法是在變頻器出廠時須經(jīng)過嚴(yán)格的EMC測試,采用EMC測試合格的變頻器產(chǎn)品。