一哨鸭、簡(jiǎn)介

　　數(shù)控機(jī)床，簡(jiǎn)稱NC（Numerical Control ）機(jī)床，它是綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)讯策、自動(dòng)控制、傳感技術(shù)荤勤、精密測(cè)量和機(jī)床設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型機(jī)床购烹，是集機(jī)械、電氣鹉陪、液壓底教、氣動(dòng)、微電子等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品戴悔，是機(jī)械制造設(shè)備中具有高精度扑澜、高效率、高自動(dòng)化和高柔性化等優(yōu)點(diǎn)的工作母機(jī)俏汇。

　　數(shù)控機(jī)床一般由機(jī)鹿响、電兩部分構(gòu)成，其中電氣電子部分主要是由數(shù)控系統(tǒng)（CNC）谷饿、進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)和主軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組成惶我。主軸是機(jī)床構(gòu)成中一個(gè)重要的部分，對(duì)于提高加工效率博投，擴(kuò)大加工材料范圍指孤，提升加工質(zhì)量都有著很重要的作用。傳統(tǒng)的普通機(jī)床大多數(shù)是不能自動(dòng)變速的贬堵，需要變速時(shí)恃轩，只能把機(jī)床停止，然后手動(dòng)變速黎做。而數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用無級(jí)變速叉跛。目前，無級(jí)變速系統(tǒng)主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種蒸殿，一般采用直流或交流主軸電機(jī)筷厘。通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，或通過帶傳動(dòng)和主軸箱內(nèi)的減速齒輪(以獲得更大的轉(zhuǎn)矩)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)宏所。由于主軸電機(jī)調(diào)速范圍廣土汽，又可無級(jí)調(diào)速音虹，使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。目前由于變頻器的高性價(jià)比奥挑，所以變頻器在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床的數(shù)控化改造中使用非常普遍次新。

　　二、產(chǎn)品特點(diǎn) 　　

　　Allen -Bradley品牌的PowerFlex 4交流變頻器在其緊湊的声锤、節(jié)省空間的設(shè)計(jì)中為用戶提供了功能強(qiáng)大的電動(dòng)機(jī)速度控制它是PowerFlex變頻器系列中尺寸最小傲枕、最經(jīng)濟(jì)有效的一個(gè)成員。該變頻器可以提供的額定功率和電壓等級(jí)分別為0.2-3.7 kW(0.25-5 hp)和120V衙文、240V辩芦、480V,它是為滿足全OEM和最終用戶對(duì)于靈活性、節(jié)省空間和使用方便的要求而設(shè)計(jì)的浆菇。PowerFlex 4是機(jī)械工具如機(jī)床行業(yè)的主軸傳動(dòng)應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行速度控制的經(jīng)濟(jì)有效的選擇遥加。

　　1．屬于緊湊迷你型產(chǎn)品，體積小竣伍，零間隙观复，節(jié)省安裝時(shí)間和空間。

　　2．安裝方便硼婿，靈活的防護(hù)外殼和安裝選項(xiàng)锌半，可直接卡裝于DIN導(dǎo)軌。

　　3．無傳感器矢量控制性能符合各種類型應(yīng)用場(chǎng)合的需求寇漫，特別是在低速轉(zhuǎn)矩上滿足機(jī)床主軸的需求刊殉，5HZ時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩能夠達(dá)到150%以上。

　　4．功能齊全州胳，易于設(shè)定啟動(dòng)记焊，操作面板的控制鍵和面板上的電位計(jì)簡(jiǎn)化了啟動(dòng)過程, 啟動(dòng)鍵和速度電位器上面的狀態(tài)指示器可指示其狀態(tài)。

　　5．集成面板及通訊端口栓撞，具有內(nèi)置的RS485通信 ( DSI, 變頻器串行通訊協(xié)議) 遍膜。

　　6．杰出的優(yōu)秀的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和加速性能, 電流精度和數(shù)字輸入響應(yīng)時(shí)間,對(duì)轉(zhuǎn)矩變化快速響應(yīng)，高速模式可將響應(yīng)時(shí)間提高至10mSec瓤湘。

　　7．提供多功能的輸出端子信號(hào)瓢颅，如速度到達(dá)信號(hào)，故障指示弛说，滿足系統(tǒng)對(duì)于主軸速度狀態(tài)的監(jiān)控挽懦。

　　8. Drive Explorer和Drive Executive軟件提供了一種簡(jiǎn)單和直觀的方法以編程，監(jiān)控和控制.

　　9． 載波頻率最大可至16KHZ舷到，只有變頻器運(yùn)行時(shí)風(fēng)扇才運(yùn)行这旋，減小電機(jī)的電磁噪音達(dá)到靜音運(yùn)行。

　　10．過負(fù)載能力強(qiáng)夹卒，150%額定輸出電流超過一分鐘忌舔，200%額定輸出電流超過3秒鐘挟酗。

　　三、應(yīng)用效果

　　數(shù)控機(jī)床的主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)一般采用交流電機(jī)和伺服電機(jī)同肆，采用變頻器或以消除直流電機(jī)電刷維護(hù)和高速限制虏斤，通過帶傳動(dòng)把運(yùn)動(dòng)傳給主軸，進(jìn)而使主軸達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速屁茁，同時(shí)利用變頻器的速度一致信號(hào)（SU）來確認(rèn)電動(dòng)機(jī)達(dá)到了指令速度后芳乎，再進(jìn)刀切削加工汇氛，從而提高了效率和加工質(zhì)量组伐。

　　1． 由于有了更高的主軸速度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁呛靡、銅等軟工件的高效率切削及高精度的精加工

　　2． 由于不需要維護(hù)電刷和離合器硕帖，對(duì)主軸電動(dòng)機(jī)的選擇和安裝更靈活。

　　3． 由于采用了全封閉電機(jī)铅鲤，環(huán)境適應(yīng)性更好划提。

　　4． 可以實(shí)現(xiàn)恒線速切削，根據(jù)刀具的位置使主軸速度連續(xù)變化邢享，提高車削盤類零件的表面質(zhì)量鹏往。

　　5． 容易實(shí)現(xiàn)高速度恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)，提高切削性能和加工質(zhì)量骇塘。

　　但在應(yīng)用設(shè)計(jì)時(shí)需要注意一些問題伊履，由于速度可調(diào)整范圍很大，在做普通機(jī)床改造時(shí)需注意考慮與機(jī)械部件匹套款违，以防止機(jī)械諧振和在需要足夠大轉(zhuǎn)矩的低頻振動(dòng)唐瀑。由于矢量控制需要提供電機(jī)參數(shù)（阻抗），變頻器提供電機(jī)參數(shù)自整定功能插爹，通過面板運(yùn)行鍵哄辣，變頻器會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。自動(dòng)運(yùn)行過程中赠尾，除了計(jì)算出電機(jī)參數(shù)以外力穗，還能夠檢測(cè)出空載電流，這幾個(gè)參數(shù)對(duì)于矢量控制能夠表現(xiàn)出較高的性能非常重要次翩，這個(gè)過程會(huì)持續(xù)十幾秒鐘時(shí)間褪鸳。在執(zhí)行自整定功能前，一定要確認(rèn)電機(jī)側(cè)是否沒有任何連接吻拼，包括減速皮帶鱼雇。

　　四、結(jié)束語

　　現(xiàn)代金屬切削機(jī)床設(shè)備離不開主軸等交流調(diào)速控制,包括車床局权、銑床礼猪、磨床菱戒、刨床等各類普通機(jī)床與數(shù)控機(jī)床, 由于加工材質(zhì)的不同,需要不同的轉(zhuǎn)速,因此采用變頻調(diào)速的機(jī)會(huì)很多,但是選用一般VF控制或空間矢量控制的效果不好,這是因?yàn)榈退俎D(zhuǎn)矩不足的主要原因。通用變頻器要想順利的使用在機(jī)床行業(yè)必須有兩個(gè)重要考慮：一是選用無速度傳感器矢量控制的產(chǎn)品硅盹，二是要設(shè)計(jì)在超速運(yùn)轉(zhuǎn)以提高低速轉(zhuǎn)矩慧跋。

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