一、引言
數(shù)控機(jī)床是近30年來包含了機(jī)械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在現(xiàn)代機(jī)床生產(chǎn)中,通常采用多電機(jī)驅(qū)動,主軸和各進(jìn)給系統(tǒng)由各自的電機(jī)驅(qū)動。由于機(jī)床加工范圍廣,工件不同,工序不同,刀具不同,要求機(jī)床的執(zhí)行部件有不同的運動速度,所以機(jī)床的主運動要能無級調(diào)速,主軸調(diào)速系統(tǒng)一般采用交流主軸系統(tǒng)。
伴隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展,交流數(shù)控機(jī)床主軸的拖動需求,可以通過數(shù)控機(jī)床變頻器很好地滿足,主驅(qū)動電機(jī)帶動主軸轉(zhuǎn)動,或者通過皮帶傳動和主軸箱中的減速齒輪帶動主軸轉(zhuǎn)動(以獲得更大的扭矩)。因主軸電機(jī)調(diào)速范圍廣,可實現(xiàn)無級調(diào)速,大大簡化了主軸箱結(jié)構(gòu)。
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
(1)要求低頻力矩大:低頻時(1~10Hz)能出來150%額定轉(zhuǎn)矩。
(2)動態(tài)響應(yīng)速度快,轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定精度高:能夠?qū)崿F(xiàn)很好的動態(tài)響應(yīng)效果,根據(jù)負(fù)載的變化迅速作出響應(yīng),通過輸出轉(zhuǎn)矩的變化,從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)軸速度的穩(wěn)定。
(3)減速停車速度快:通常數(shù)控機(jī)床的加減速時間比較短,加速時間取決于變頻器的性能,減速時間取決于外部制動電阻或制動單元。
(4)穩(wěn)定性高:變頻器故障率低,運行穩(wěn)定可靠
(5)電磁兼容問題:數(shù)控機(jī)床是工業(yè)應(yīng)用環(huán)境,既要求變頻器本身抗干擾能力強(qiáng),又不干擾外圍控制設(shè)備。
三、總結(jié):
從變頻器的工作原理可知,變頻器的輸出含有諧波成分,如果在使用中處理不當(dāng)會對其他設(shè)備造成干擾,在數(shù)控機(jī)床上*易受干擾的設(shè)備是 CNC控制器。當(dāng)數(shù)控控制器受到干擾時,系統(tǒng)就無法正常工作。尤其是數(shù)控機(jī)床變頻器中的頻率指令和運行指令也會受到干擾,干擾嚴(yán)重時會導(dǎo)致頻率指令不穩(wěn)定、變頻器誤操作等。對于這類問題的解決方法是:變頻器出廠時必須進(jìn)行嚴(yán)格的 EMC測試,采用 EMC測試合格的變頻產(chǎn)品。