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無級變速
數(shù)控機床一般采用直流或交流主軸伺服電動機實現(xiàn)主軸無級變速。
交流主軸電動機及交流變頻驅(qū)動裝置(籠型感應(yīng)交流電動機配置矢量變換變頻調(diào)速系統(tǒng)),由于沒有電刷,
不產(chǎn)生火花,所以使用壽命長,且性能已達(dá)到直流驅(qū)動系統(tǒng)的水平,甚至在噪聲方面還有所降低。因此,目
前應(yīng)用較為廣泛。
主軸傳遞的功率或轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。當(dāng)機床處在連續(xù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)下,主軸的轉(zhuǎn)速在437~3500r/min范圍內(nèi)
,主軸傳遞電動機的全部功率11kW,為主軸的恒功率區(qū)域Ⅱ(實線)。在這個區(qū)域內(nèi),主軸的大輸出扭矩
(245N.m)隨著主軸轉(zhuǎn)速的增高而變小。主軸轉(zhuǎn)速在35~437r/min范圍內(nèi),主軸的輸出轉(zhuǎn)矩不變,稱為主軸的
恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域Ⅰ(實線)。在這個區(qū)域內(nèi),主軸所能傳遞的功率隨著主軸轉(zhuǎn)速的降低而減小。圖中虛線所示為
電動機超載(允許超載30min)時,恒功率區(qū)域和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域。電動機的超載功率為15kW,超載的大輸出轉(zhuǎn)
矩為334N.m。 [4]
分段無級變速
數(shù)控機床在實際生產(chǎn)中,并不需要在整個變速范圍內(nèi)均為恒功率。一般要求在中、高速段為恒功率傳動,在
低速段為恒轉(zhuǎn)矩傳動。為了確保數(shù)控機床主軸低速時有較大的轉(zhuǎn)矩和主軸的變速范圍盡可能大,有的數(shù)控機
床在交流或直流電動機無級變速的基礎(chǔ)上配以齒輪變速,使之成為分段無級變速。
優(yōu)勢分析編輯
在高速主軸單元中,由于機床既要進(jìn)行粗加工,也要進(jìn)行精加工,因此對主軸單元提出了較高的靜剛度和工
作精度的要求。另外,高速機床主軸單元的動態(tài)特性也在很大程度上決定或者制約了機床的價格質(zhì)量和切削
能力。當(dāng)切削過程出現(xiàn)較大的在振動時,會使*出現(xiàn)劇烈的磨損或破損,也會增加主軸軸承所承受的動載
荷,降低軸承的精度和壽命,影響加工精度和表面質(zhì)量。因此,主軸單元應(yīng)具有較高的抗振性。
相比一般的傳統(tǒng)主軸,電主軸將電機內(nèi)置,傳動上摒棄了皮帶和齒輪,在高速運轉(zhuǎn)情況下,很好的解決了振
動和噪聲問題,提高了機床的加工精度和加工表面粗糙度,可以快地實現(xiàn)較高的速度變化,即主軸回轉(zhuǎn)時
要具有*的角加速度,這*的提高了生產(chǎn)效率。