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數(shù)控車床加工主軸調(diào)速方法

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

1、機(jī)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(jī)無級調(diào)速，使傳統(tǒng)的主軸箱結(jié)構(gòu)大大簡化。但由于主軸電機(jī)和驅(qū)動電源的限制，往往在其低速段為恒轉(zhuǎn)矩輸出。為了盡可能使主軸在整個速度范圍內(nèi)提供主電動機(jī)的大的輸出功率，并滿足數(shù)控機(jī)床低速強(qiáng)力切削的需要，常采用1～4檔齒輪變速與無級調(diào)速相結(jié)合的方法，即所謂分段無級調(diào)速。采用機(jī)械齒輪減速，既放大了輸出功率，又?jǐn)U大了調(diào)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(zhuǎn)速來自動運(yùn)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(jī)的驅(qū)動調(diào)速電路，同時采用開關(guān)量信號（M代碼）來控制機(jī)械齒輪變速自動換檔的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。自動換檔執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一種電－機(jī)轉(zhuǎn)換裝置，常用的有液壓撥叉和電磁離合器。

2、電動機(jī)調(diào)速

用于數(shù)控車床加工主軸驅(qū)動的調(diào)速電動機(jī)主要分為直流和交流兩大類。

  （1）直流電動機(jī)調(diào)速??通常數(shù)控機(jī)床的?調(diào)速范圍較大，對直流電動機(jī)的調(diào)速同時采用?調(diào)壓和調(diào)磁兩種方法。其典型的直流主軸電動?機(jī)特性曲線如圖6-1所示。從其特性曲線可?知，電動機(jī)在轉(zhuǎn)速n0以下屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，即?采用改變電樞電壓來實現(xiàn)；在轉(zhuǎn)速n0以上屬于?恒功率調(diào)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(jī)采用的是三相全控晶閘管無環(huán)流可逆調(diào)速系? 統(tǒng)，可實現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速和調(diào)磁調(diào)速，調(diào)速范圍35?～3500r/min。

 （2）交流電動機(jī)調(diào)速

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

   隨著新型直流和交流主軸調(diào)速電動機(jī)的日趨完善，電動機(jī)調(diào)速將得到廣泛的應(yīng)用，但在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床中為降低成本，也常采用機(jī)械齒輪換檔的方法來改變主軸轉(zhuǎn)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(yùn)動轉(zhuǎn)換直線運(yùn)動，由主電動機(jī)出力，帶動飛輪，經(jīng)離合器帶動齒輪、曲軸（或偏疼齒輪）、連桿等作業(yè)，來達(dá)到滑塊的直線運(yùn)動，52數(shù)控車床，從主電動機(jī)到連桿的運(yùn)動為圓周運(yùn)動。

    圓周運(yùn)動和直線運(yùn)動的轉(zhuǎn)接點(diǎn)，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(jīng)由這個組織將圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)換成滑塊的直線運(yùn)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(jī)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(jī)械本體所吸收。

5軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機(jī)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(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺5軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)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(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)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(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。

當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)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(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

  在EMO2001展會上，新日本工機(jī)的5面加工機(jī)床采用復(fù)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(jī)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。