一、引言
数控机床是近30年来包含了机械、电气、液压、气动、微电子和信息技术领域技术的机电一体化产品。在现代机床生产中,通常采用多电机驱动,主轴和各进给系统由各自的电机驱动。由于机床加工范围广,工件不同,工序不同,刀具不同,要求机床的执行部件有不同的运动速度,所以机床的主运动要能无级调速,主轴调速系统一般采用交流主轴系统。
伴随着变频调速技术的发展,交流数控机床主轴的拖动需求,可以通过数控机床变频器很好地满足,主驱动电机带动主轴转动,或者通过皮带传动和主轴箱中的减速齿轮带动主轴转动(以获得更大的扭矩)。因主轴电机调速范围广,可实现无级调速,大大简化了主轴箱结构。
二、数控机床的技术要求
1、对电机要求
通常要求用变频电机,或者普通电机加风扇以满足电机在低频的散热要求、并且要求电机调速范围广。
2、对变频器的技术要求
(1)要求低频力矩大:低频时(1~10Hz)能出来150%额定转矩。
(2)动态响应速度快,转矩稳定精度高:能够实现很好的动态响应效果,根据负载的变化迅速作出响应,通过输出转矩的变化,从而实现转轴速度的稳定。
(3)减速停车速度快:通常数控机床的加减速时间比较短,加速时间取决于变频器的性能,减速时间取决于外部制动电阻或制动单元。
(4)稳定性高:变频器故障率低,运行稳定可靠
(5)电磁兼容问题:数控机床是工业应用环境,既要求变频器本身抗干扰能力强,又不干扰外围控制设备。
三、总结:
从变频器的工作原理可知,变频器的输出含有谐波成分,如果在使用中处理不当会对其他设备造成干扰,在数控机床上*易受干扰的设备是 CNC控制器。当数控控制器受到干扰时,系统就无法正常工作。尤其是数控机床变频器中的频率指令和运行指令也会受到干扰,干扰严重时会导致频率指令不稳定、变频器误操作等。对于这类问题的解决方法是:变频器出厂时必须进行严格的 EMC测试,采用 EMC测试合格的变频产品。