数控机床行业

随着电力电子技术的发展，变频器的无级调速，软启动，恒转矩输出极大的满足了机械加工设备对恒速度，恒转矩的要求。数控机床无级变速系统主要有变频主轴系统和伺服主轴系统两种，一般采用直流或交流主轴电机。通过传动带带动主轴旋转，或通过传动带和主轴箱内的减速齿轮(以获得更大的转矩)带动主轴旋转。由于主轴电机调速范围广，又可无级调速，使得主轴箱的结构大为简化。目前由于变频器的高性价比，所以变频器在车床上使用非常普遍。机床设备对电控系统的要求是:调速范围宽(要求在100:1以上);速度控制精度高(在整个调速范围，起制动及运行过程要求运行稳定);定位准确(当下件快速进给后定位时间短、定位行程小，从而可提高加工效率)。

2 数控车床的功能需求
(1)控制方式选择用开环矢量控制。需要端子控制作为命令源，二线式端子控制:一个正转命令FWD(STF输入)，一个反转命令REV(STR输入)。
(2)频率源为模拟量设定(电脑控制板输出0～10VDC)，只需要输入频率指令即可。能保证在300r/min速度下正常切削工作，低速力矩要求比较大。
(3)加速和减速时间根据客户自身需求，一般在2～3s，需要带制动单元的变频器。

3 数控车床主要的参数和性能指标
(1) 3.0kW数控车床
电动机参数: 　
额定功率:3.0kW;
额定频率:50Hz; 　　
额定电压:380V;
额定电流:7.8A;
额定转速:970r/min;
机械传动比:1:1.5;
加工材料:45#钢。
实际测试性能指标: 主轴转速:200r/min(变频器运行频率15Hz左右)进刀速度:50mm/min;
单边进刀量:2.5mm(运行的效果很好，实际的进刀速度和单边进刀量还可以加大)。
(2) 5.5kW数控车床
电动机参数:
额定功率:5.5kW;
额定频率:50Hz;
额定电压:380V;
额定电流:13A;
额定转速:1400r/min;
机械传动比:1:1.5;
加工材料:45#钢。
实际测试性能指标:
主轴转速:200r/min
进刀速度:60mm/min;
单边进刀量:2mm;
主轴转速:450r/min
进刀速度:60mm/min;
单边进刀量:4mm(运行的效果很好，实际的进刀速度和单边进刀量还可以加大)。 变频器在该行业的具体应用情况
浙江坎门机床厂主要生产各类经济型简易数控机床，由于调速用的电磁离合器损坏率较高，了解到变频调速系统具有以上优点，故改用变频器实现变频调速。具体情况如下：
1．改造后系统构成：

　
A. 在该系统中，变频器采用外部端子控制，数控系统发出的DC 0-10V 信号通过变频器的VI——ACM
端子送入变频器，实现数字量设定转速对模拟量变频输出的控制。电机转速的高低由数控系统输
出的电压信号的大小来控制。
B. 电机的正反向运行有外围通过变频器的 FWD，REV 与DCM端子实现控制。
C. 各种保护信号通过变频器的A、B 、C（常开、常闭）触点来控制，可以实现过流，过压，过载，
过热，负压，缺相等保护。
在实际加工转速下，经反复试验，完全符合设计要求，取得了令人满意的结果。现该产品已批量生产，投放市场。