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數(shù)控車床加工主軸調速方法

   為滿足數(shù)控車床加工主傳動的要求，數(shù)控機床常采用電動機無級調速系統(tǒng)，6146數(shù)控車床，為擴大調速范圍，適應低速大扭矩的要求，也常用齒輪有級調速和電機無級調速相結合的方法實現(xiàn)主軸調速。

1、機械齒輪變速

   在數(shù)控車床加工主傳動系統(tǒng)中，由于采用了電動機無級調速，使傳統(tǒng)的主軸箱結構大大簡化。但由于主軸電機和驅動電源的限制，往往在其低速段為恒轉矩輸出。為了盡可能使主軸在整個速度范圍內提供主電動機的大的輸出功率，并滿足數(shù)控機床低速強力切削的需要，常采用1～4檔齒輪變速與無級調速相結合的方法，即所謂分段無級調速。采用機械齒輪減速，既放大了輸出功率，又擴大了調速范圍。

    數(shù)控車床加工在切削時，主軸是按零件加工程序中S指令所確定的轉速來自動運行。因此，數(shù)控系統(tǒng)中必須有兩類主軸速度指令信號，即用模擬量或數(shù)字量信號（S代碼）來控制主軸電動機的驅動調速電路，同時采用開關量信號（M代碼）來控制機械齒輪變速自動換檔的執(zhí)行機構。自動換檔執(zhí)行機構是一種電－機轉換裝置，常用的有液壓撥叉和電磁離合器。

2、電動機調速

用于數(shù)控車床加工主軸驅動的調速電動機主要分為直流和交流兩大類。

  （1）直流電動機調速??通常數(shù)控機床的?調速范圍較大，對直流電動機的調速同時采用?調壓和調磁兩種方法。其典型的直流主軸電動?機特性曲線如圖6-1所示。從其特性曲線可?知，電動機在轉速n0以下屬于恒轉矩調速，即?采用改變電樞電壓來實現(xiàn)；在轉速n0以上屬于?恒功率調速，通過改變勵磁電流來實現(xiàn)。

較為常用的?FANUC直流它勵式主軸電動?機采用的是三相全控晶閘管無環(huán)流可逆調速系? 統(tǒng)，可實現(xiàn)調壓調速和調磁調速，調速范圍35?～3500r/min。

 （2）交流電動機調速

    目前數(shù)控機床交流主軸驅動中均采用籠型感應電動機，廣泛采用矢量控制變頻調速的方法。

   隨著新型直流和交流主軸調速電動機的日趨完善，電動機調速將得到廣泛的應用，但在經濟型數(shù)控機床中為降低成本，也常采用機械齒輪換檔的方法來改變主軸轉速。

斜身數(shù)控車床的工作原理

     斜身數(shù)控車床的作業(yè)原理是圓周運動轉換直線運動，由主電動機出力，帶動飛輪，經離合器帶動齒輪、曲軸（或偏疼齒輪）、連桿等作業(yè)，來達到滑塊的直線運動，52數(shù)控車床，從主電動機到連桿的運動為圓周運動。

    圓周運動和直線運動的轉接點，其規(guī)劃上大致有兩種組織，一種為球型，一種為銷型（圓柱型），經由這個組織將圓周運動轉換成滑塊的直線運動。沖床對資料施以壓力，使其塑性變形，而得到所要求的形狀與精度，因而有必要合作一組模具（分上模與下模），將資料置于其間， 6140數(shù)控車床，由機器施加壓力，使其變形，加工時施加于資料之力所形成之反作用力，由沖床機械本體所吸收。

5軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展

  采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具幾何形狀進行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認為，1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結構復雜等原因，中堂鎮(zhèn)數(shù)控車床，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍，加之編程技術難度較大，制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。

當前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結構大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復合加工機床（含5面加工機床）的發(fā)展。

  在EMO2001展會上，新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭，可實現(xiàn)4個垂直平面的加工和任意角度的加工，使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn)，還可實現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。