論述數(shù)控機床主軸驅(qū)動系統(tǒng)
發(fā)布者:銳峰五金機械 發(fā)布時間:2019/4/26 15:06:25
我國的機床工業(yè)正在快速發(fā)展和提高,機床工業(yè)的發(fā)展壯大得益于自動化新技術(shù)在機床工業(yè)中持續(xù)廣泛的應(yīng)用和推廣,在基礎(chǔ)技術(shù)、設(shè)計及制造工藝、高端技術(shù)
和新功能開發(fā)等方面都取得了長足的進步。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心,是數(shù)控機床的大腦。更快更強的數(shù)控系統(tǒng)使得數(shù)控機床具備了更加強大的運算和處理能力,能夠完成更為復雜和精細的加工。
早年的數(shù)控機床多采用直流主軸驅(qū)動系統(tǒng),但由于直流電動機的換向限制,大多數(shù)系統(tǒng)恒功率調(diào)速范圍都非常小。隨著微處理器技術(shù)和大功率晶體管技術(shù)的發(fā)展 ,20世紀80年代初期開始,數(shù)控機床的主軸驅(qū)動應(yīng)用了交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)。目前,國內(nèi)外新生產(chǎn)的數(shù)控機床基本都采用交流主軸驅(qū)動系統(tǒng),交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)將完全取代直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)。這是因為交 流電動機不像直流電動機那樣在高轉(zhuǎn)速和大容量方面受到限制,而且交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的性能已達到直流驅(qū)動系統(tǒng)的水平,甚至在噪聲方面還有所降低,價格也比直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)低。
隨著生產(chǎn)力的不斷提高,機床結(jié)構(gòu)的改進,加工范圍的擴大,要求機床主軸的速度和功率也不斷提高,主軸的轉(zhuǎn)速范圍也不斷的擴大,主軸的恒功率調(diào)速范圍更 大,并有自動換刀的主軸準停功能等。為了實現(xiàn)這要求,主軸驅(qū)動要采用無級調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動。一般情況下主軸驅(qū)動只有速度控制要求,少量有位置控制要求,所以主軸控制系統(tǒng)只有速度控制環(huán)。
由于主軸需要恒功率調(diào)速范圍大,采用永磁式電動機就不合理,往往采用他勵式直流伺服電動機和籠型感應(yīng)交流伺服電動機。數(shù)控機床主旋轉(zhuǎn)運動無需絲杠或其 他直線運動的機構(gòu),機床的主軸驅(qū)動與進給驅(qū)動有很大的差別。
20世紀40年代以前,大多數(shù)機床的主軸采用單油楔的滑動軸承。隨著滾動軸承制造技術(shù)的提高,后來出現(xiàn)了多種主軸用的高精度、高剛度滾動軸承。這種軸承供 應(yīng)方便,價格較低,摩擦系數(shù)小,潤滑方便,并能適應(yīng)轉(zhuǎn)速和載荷變動幅度較大的工作條件,因而得到廣泛的應(yīng)用。但是滑動軸承具有工作平穩(wěn)和抗振性好的優(yōu)點,特別是各種多油楔的動壓軸承,在一些 精加工機床如磨床上用得很多。
早年的數(shù)控機床多采用直流主軸驅(qū)動系統(tǒng),但由于直流電動機的換向限制,大多數(shù)系統(tǒng)恒功率調(diào)速范圍都非常小。隨著微處理器技術(shù)和大功率晶體管技術(shù)的發(fā)展 ,20世紀80年代初期開始,數(shù)控機床的主軸驅(qū)動應(yīng)用了交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)。目前,國內(nèi)外新生產(chǎn)的數(shù)控機床基本都采用交流主軸驅(qū)動系統(tǒng),交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)將完全取代直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)。這是因為交 流電動機不像直流電動機那樣在高轉(zhuǎn)速和大容量方面受到限制,而且交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)的性能已達到直流驅(qū)動系統(tǒng)的水平,甚至在噪聲方面還有所降低,價格也比直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)低。
隨著生產(chǎn)力的不斷提高,機床結(jié)構(gòu)的改進,加工范圍的擴大,要求機床主軸的速度和功率也不斷提高,主軸的轉(zhuǎn)速范圍也不斷的擴大,主軸的恒功率調(diào)速范圍更 大,并有自動換刀的主軸準停功能等。為了實現(xiàn)這要求,主軸驅(qū)動要采用無級調(diào)速系統(tǒng)驅(qū)動。一般情況下主軸驅(qū)動只有速度控制要求,少量有位置控制要求,所以主軸控制系統(tǒng)只有速度控制環(huán)。
由于主軸需要恒功率調(diào)速范圍大,采用永磁式電動機就不合理,往往采用他勵式直流伺服電動機和籠型感應(yīng)交流伺服電動機。數(shù)控機床主旋轉(zhuǎn)運動無需絲杠或其 他直線運動的機構(gòu),機床的主軸驅(qū)動與進給驅(qū)動有很大的差別。
20世紀40年代以前,大多數(shù)機床的主軸采用單油楔的滑動軸承。隨著滾動軸承制造技術(shù)的提高,后來出現(xiàn)了多種主軸用的高精度、高剛度滾動軸承。這種軸承供 應(yīng)方便,價格較低,摩擦系數(shù)小,潤滑方便,并能適應(yīng)轉(zhuǎn)速和載荷變動幅度較大的工作條件,因而得到廣泛的應(yīng)用。但是滑動軸承具有工作平穩(wěn)和抗振性好的優(yōu)點,特別是各種多油楔的動壓軸承,在一些 精加工機床如磨床上用得很多。
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