主轴驱动控制

(FANUC 0i-mate-TC)数控车床主轴驱动系统的装调

2.
三菱E700变频器参数设置
（1）、三菱E700变频器操作要领
将所有参数恢复至出厂值
变更参数设定值
Pr.160 用户参数组读取选择＝ “1”，用户参数组中未登录 Pr.79 。Pr.77＝ “1”，禁止写入参数。
需要设置的参数
四、任务检查
（1）操作数控系统FANUC 0i-mate-TC ，运行模式为“手动”运行模式，摁下“主轴正转”键，则主轴电机正向旋转。摁下“主轴倍率”增加键（减少键），主轴转速增大（减小）；（2）操作数控系统FANUC 0i-mate-TC ，运行模式为“手动”运行模式，摁下“主轴反转”键，则主轴电机反向旋转。摁下“主轴倍率”增加键（减少键），主轴转速增大（减小）；；（3）操作数控系统FANUC 0i-mate-TC ，运行模式为“手动”运行模式，摁下“主轴停”键，则主轴电机停止旋转；（4）操作数控系统FANUC 0i-mate-TC ，运行模式为“MDI”运行模式，输入“M03S800”，或者“M04S800”或者“M05”主轴能正确动作。
编码器用在主轴系统上：（1）测主轴转速显示在NC屏幕上；（2）车削螺纹时，不至于乱牙；
（二）MITSUBISHI E700 系列变频器
主轴伺服驱动装置
主轴电机
1. 变频器连接图
变频器
三相异步电机
端子、任务实施
（一）电气线路测绘
每一组随机抽检2份PPT课件，并通过PPT汇报展示电气测绘的成果，教师现场打分。
60 f 1 n 1 s n0 1 s p 1 变频调速 (无级调速)
f=50Hz +
整流器逆变器
三种电气调速方法
f1、U1可调 M

数控机床主轴控制_图文

5.1.3高速主轴的设计
表5-1铝合金在切削实验中切削速度和表面粗糙度的关系
转速/r﹒min-1 进给量 /mm﹒min-1
10000 20000 30000 40000
1000 2000 3000 4000
切削速度 /m﹒min-1 785 1570 2356 3142
Ra/μm
0.56 0.46 0.32 0.32
5.2.1主轴直流电动机
图5-11
直流主轴电动机结构示意图
5.2.2、直流主轴驱动控制系统
数控机床常用的直流主轴驱动系统的原理框图如图5-13所示。
（图5-13）直流主轴驱动系统原理图
实际直流电机的电刷和换向片：
直流电机的基本结构
电机模型的各组成部件
固有机械特性
称为理想空载转速
V2 W1
n
U1
U2
W2 V1
三相绕组基波合成磁动势——旋转磁动势
交流电机三相对称绕组, 通入三相对称电流，磁动势是三相的合成磁动势。
取U相绕组轴线位置作为空间坐标原点、以相序的方向作为 x的参考方向、U相电流为零时作为时间起点，则三相基波磁动势为：
三相的合成磁动势：
可见：三相合成磁动势也是一个圆形旋转磁动势。
（4）励磁回路方程
（5）气隙磁通
。U 。
I Ia
M Ea
。 Uf 。
Φ
5.2.2、直流主轴驱动控制系统
1调磁调速回路图5-13的上半部分为励磁控制回路，由于主轴电动
机功率通常较大，且要求恒功率调速范围尽可能大，因此，一般采用他励电动机，励磁绕组与电枢绕组相互独立，并由单独的可调直流电源供电。
2、交流主轴驱动系统
5.1.2主轴变速方式

主轴驱动及控制

加工中心自动换刀精镗后退刀背镗车床上工件定位
1、加工中心自动换刀(Auto tool

在加工中心中，当主轴停转进行刀具交换时，主轴需停在一个固定不变的位置上，从而保证主轴端面上的键也在一个固定的位置，这样，换刀机械手在交换刀具时，能保证刀柄上的键槽对正主轴端面上的定位键。
changing)

二、数控机床对主轴驱动系统的要求
机床主轴的工作运动通常是旋转运动，数控机床通常通过主轴的回转与进给轴的进给实现刀具与工件的快速的相对切削运动。 1、调速范围宽并实现无极调速 2、恒功率范围要宽 3、具有4象限驱动能力 4、具有位置控制能力 5、具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪音低。 6、良好的抗振性和热稳定性
三、齿轮变速自动换挡的操纵机构

主轴电动机主轴变速方法液压拨叉电磁离合器
变速齿轮传递
主轴换挡的控制
§6.3主轴准停控制

当主轴停止时，控制其停于固定位置（定位于圆周上特定角度）又称“主轴准停”、“主轴定位”、“主轴定向” 准停指令：M19或M06
一、主轴定向的用途

第六章主轴驱动及控制
§6.1概述 §6.2主轴的分段无级调速及控制 §6.3主轴准停控制
数控机床主传动系统是用来实现机床主运动的，它将主电动机的原动力变成可供主轴上刀具切削加工的切削力矩和切削速度。典型数控机床主传动系统外观如左图。
§ 6.1概述
数控机床的主轴驱动系统也就是主传动系统，它的性能直接决定了加工工件的表面质量，因此，在数控机床的维修和维护中，主轴驱动系统显得很重要。一、概述主轴驱动系统也叫主传动系统，是在系统中完成主运动的动力装置部分。主轴驱动系统通过该传动机构转变成主轴上安装的刀具或工件的切削力矩和切削速度，配合进给运动，加工出理想的零件。它是零件加工的成型运动之一，它的精度对零件的加工精度有较大的影响。

数控机床主轴驱动变频控制

数控机床主轴驱动变频控制一、前言数控机床是传统机床向智能化方向发展的结果，其操作简单、精度高、效率高等特点，使得其在现代制造业中大有用处。

数控机床中的主轴驱动控制是其中的一个重要环节，其精度和可靠性对整个机床的操作效果有着至关重要的作用。

本篇文档将主要介绍数控机床主轴驱动变频控制相关知识。

二、数控机床主轴驱动变频控制的原理数控机床的主轴驱动控制系统主要是由相关电气元件组成的变频器控制系统。

变频器就是将市电通过整流、滤波、逆变后输出一定的频率、电压并控制电机转速的电子装置。

在数控机床的主轴驱动系统中，变频器通过对电机控制进行电压和频率的调整，来实现主轴的旋转，进而控制其转速和输出功率。

变频器输出的频率、电压均可调整，因此可以通过控制变频器的输出，来实现对主轴的速度调节。

电气控制系统通过实时监测机床运行状态、主轴运行状态、机床速度、主轴转速等信息，根据预先设定的运转条件，通过控制变频器输出的电压、频率实现对机床的工作状态并实现对主轴的速度调节。

三、数控机床主轴驱动变频控制的优点与传统机床的主轴驱动方式相比，数控机床主轴驱动变频控制有诸多优点，主要体现在以下几个方面：1.可调性强：通过对变频器的控制，可以实现精确的主轴转速调节，可以满足不同需求的工件加工。

2.精度高：由于采用了电气控制系统，可以实现主轴转速的精确控制，进而实现加工精度的提高。

3.效率高：数控机床主轴驱动变频控制由于能够实现电气控制，减少了机械传动过程中的机械损耗，因此其效率远高于传统机床主轴驱动方式。

4.运转平稳：变频器可以调节输出电压和频率，可以进一步实现对主轴转速的控制，从而实现机床运转的平稳。

四、数控机床主轴驱动变频控制的应用数控机床主轴驱动变频控制技术的应用相当广泛，可以应用于各种数控机床类型，包括数控车床、数控加工中心、数控铣床等。

特别是在高速、高精度、高效率的加工应用中，其优势更加明显。

五、数控机床主轴驱动变频控制的维护和保养为了确保数控机床主轴驱动变频控制系统的长期稳定运行，必须进行日常的维护和保养。

主轴驱动系统常见故障处理与维护

主轴驱动系统常见故障处理与维护1. 引言主轴驱动系统是现代机械设备中常用的一个关键系统，负责提供动力和控制主轴的旋转速度。

然而，由于长时间使用或操作不当，主轴驱动系统可能会发生各种故障。

本文将介绍主轴驱动系统常见故障的处理方法和日常维护注意事项。

2. 常见故障处理与维护2.1 主轴不转或转速异常2.1.1 故障现象主轴在工作中停止转动或转速异常，影响了设备的正常运行。

2.1.2 处理方法•检查主轴驱动系统的电源是否正常连接，确保电源供应无误。

•检查主轴驱动系统中的电机驱动模块是否损坏，如损坏需要更换。

•检查主轴驱动系统的传感器是否损坏或失效，如有需要修复或更换。

•检查主轴驱动系统的控制器是否存在程序错误，如有需要重新编程或修复。

•检查主轴驱动系统的传动部件是否存在松动或磨损，如有需要紧固或更换。

2.1.3 维护注意事项•定期检查主轴驱动系统的电源连接情况，确保连接牢固。

•注重主轴驱动系统的传感器的维护和保养，定期清洁和校准。

•定期检查主轴驱动系统的控制器的程序，如有需要修复或更新。

•定期检查主轴驱动系统的传动部件的紧固度和磨损情况，如有需要进行维护和更换。

2.2 主轴噪音过大2.2.1 故障现象主轴运行时产生过大噪音，影响了设备的正常工作。

2.2.2 处理方法•检查主轴驱动系统的轴承是否损坏或缺乏润滑，如有需要更换轴承或添加润滑剂。

•检查主轴驱动系统的传动带是否紧固正确，如有需要调整传动带的张紧度。

•检查主轴驱动系统的齿轮传动部分是否存在松动或磨损，如有需要紧固或更换。

2.2.3 维护注意事项•定期检查主轴驱动系统的轴承的润滑情况，如有需要添加润滑剂。

•定期检查主轴驱动系统的传动带的张紧度，如有需要调整传动带的紧度。

•定期检查主轴驱动系统的齿轮传动部分的紧固度和磨损情况，如有需要进行维护和更换。

2.3 主轴温度过高2.3.1 故障现象主轴在工作中温度过高，可能导致设备停机或烧坏主轴。

2.3.2 处理方法•检查主轴驱动系统的冷却装置是否正常工作，如有需要修复或更换。

数控机床主轴驱动的变频控制

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，故改用中源变频器实现变频调速。改造后系统构成具体情况如下：
（）转速档次。调速箱有８档转速（／ｉ）７，２，２ｒｎ：５１０ｍ
可以提供１０％的过载保护（０ｓ，５６）能够满足设备的要求。（）４使用变频调速后，以简化齿轮变速箱等原有复杂的可机械拖动机构，自动化程度高，作简单，操维修方便。
（）５变频器具有电压（Ｃ０—１Ｄ０Ｖ）电流模拟输入接口，，可以与数控系统的控制信号很好的匹转速下，经反复试验，符合设计要求，完全取（）制方式由手柄组合的８４控个位置，来控制４离合个得了令人满意的结果。现该产品在２０年已批量生产，００投放
收稿日期：０９１— ５２０ — ２１作者简介：葛胜军（９７）男，１８一，辽宁丹东人，大学本科学历，研究方向为数控应用。
ＥｕｐｎｎｆｅｒｇＴｃｎｌｇ．２１ｑｉｍｅｔＭａｕａｔｎｅｈｏｏｙＮｏ３，００ｉ
数控机床主轴驱动的变频控制
葛胜军
（天津工业大学机电学院，天津３０６）０１０
摘要：介绍了采用数控车床的主轴驱动中，变频控制的系统结构与运行模式，简述了无速度传感器的矢量变频器的基本应用。并
实现的基本原理，是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理，分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。矢量控

驱动和主轴驱动的特性与功能

• 可控性好应用最新的伺服软件保证即使在发生振动时都具有可控制性。防水性能好全封闭壳体防水连接器和特有的整体定子密封，结构紧凑应用最新教铁硼永磁材料，进一步减少了伺服电机的足的空间。
• 随着控制技术和电子技术的发展，交流伺服电机已达到直流伺服电机的控制性能，而且与伺服电机相比，伺服电机具有结构简单坚固耐用体积小重量轻没有机械换向和无需多少维修等优点，越来越多地在数控机床工业机器人等行业得到应用。
• M系列伺服电机的优点数控锥齿轮铣齿机最大加工模数为是一种小模数的齿轮精密加工机床。该机床要求其驱动电机必须具有精度高响应快调整范围宽等特点。由于M系列伺服电机具有以下优点，适用于中小型精密机床的进给驱动。
• 行特性平稳整体形磁极的使用使得转矩波动降到极限，再加上对电流的精确控制和脉冲反馈控制，保证了电机运行的平滑稳定。加减速特性出色特殊形状的电机转子具有较小的体积和较轻的重量，却能产生较大的输出转矩，因而具有出色的加减速特性。
• 精度高高分辨率脉冲编码器或几的使用，保证了电机的高精度。调速范围宽应用最新的伺服软件减小电机高速旋转时产生的热量，使电机可以在很宽的范围内长时间连续运行。
电动机保护器
驱动和主轴驱动的特性与功能
• 数控机床技术水平主要依赖于进给驱动和主轴驱动的特性与功能。驱动电机作为机床运动的动力源，是决定机床性能的关键。不同类型的机床对电机的性能特点有不同的要求，在选择电机时应考虑机床类型加工情况和电机特性进行选择。

第五章主轴驱动及控制

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四．有级调速、无级调速、分段无级调速
1.有级调速是仅提供有限级别的速度，无级调速是在速度范围可以任意指定速度。
2.控制主轴的信号电压种类： CNC→主轴 a、0±10V的模拟电压； b、单向性：0—10V、提供方向控制； c、12位BCD； d、全数字。
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3.分段无级调速 a、当低速时为恒转矩，当需要低速强力切削时需要提高其转矩。措施是通过换挡，降低主轴速度，增大转矩。 b、一般变挡为两到三级。
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4.自动变挡系统根据S指令及参数来判断选择挡位，控制相应的机构实现挡位切换：拨叉或电磁离合器。在换挡过程中，主轴低速转动保证合。
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4.电气准停
a、磁传感器：
在主轴上安装磁装置。在对应的部位装检测装置。也是早期使用，功能单一。
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b 、编码器准停：
在主轴上安装编码器。准停角由调节控制电路板上的拨码开关来实现。
C、数控系统准停：
主轴上装编码器、系统将主轴作为位置轴来进行控制。可以控制其停在任意角度、可通过指令来指令其停止角度。
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