數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也是主要的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。其性能直接決定了加工工件的表面質(zhì)量。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,機(jī)械、電氣、氣動(dòng),故障率高。其可靠性將直接影響數(shù)控機(jī)床的性能。安全和生產(chǎn)力。因此,在數(shù)控機(jī)床的維修和保養(yǎng)中,主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)非常重要。根據(jù)維修單,維修人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障查詢排查,確定維修方案,擬定維修工作計(jì)劃,規(guī)劃工時(shí)和費(fèi)用;檢查數(shù)控機(jī)床plc、數(shù)控系統(tǒng)、變頻器手冊(cè)的相關(guān)顯示界面和電路原理圖。數(shù)據(jù),分析故障原因;使用通用工具和萬(wàn)用表檢測(cè)和判斷故障部位,在機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)快速排除故障,填寫維修記錄并交驗(yàn)收。
主軸相關(guān)知識(shí)
數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的大功率執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其功能是接受數(shù)控系統(tǒng)(CNC)的S代碼速度指令和M代碼輔助功能指令,驅(qū)動(dòng)主軸進(jìn)行切削加工。它包括主軸驅(qū)動(dòng)裝置、主軸電機(jī)、主軸位置檢測(cè)裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和主軸。通常主軸帶動(dòng)被加工工件進(jìn)行車削,對(duì)應(yīng)的機(jī)床為車床;主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)銑削,對(duì)應(yīng)的機(jī)床為銑床。
主軸系統(tǒng)分類及特點(diǎn)
全功能數(shù)控機(jī)床的主要傳動(dòng)系統(tǒng)大多采用無(wú)級(jí)變速。目前,無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)根據(jù)控制方式的不同,主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種。一般采用直流或交流主軸電機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn),或通過(guò)皮帶傳動(dòng)和主軸箱內(nèi)的減速齒輪(以獲得更大扭矩)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。另外,根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速控制信號(hào)的不同,可分為模擬控制主軸驅(qū)動(dòng)裝置和串行數(shù)字控制主軸驅(qū)動(dòng)裝置兩種。模擬量控制的主軸驅(qū)動(dòng)裝置采用變頻器實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸電機(jī)的控制。有兩種形式:通用變頻器控制通用電機(jī)和專用變頻器控制專用電機(jī)。目前大多數(shù)經(jīng)濟(jì)型機(jī)床采用數(shù)控系統(tǒng)模擬量輸出+變頻器+感應(yīng)(異步)電機(jī)的形式,非常劃算。此時(shí),模擬主軸也可稱為變頻主軸。串行主軸驅(qū)動(dòng)裝置一般由各種數(shù)控公司開發(fā)生產(chǎn),如西門子的611系列和日本的發(fā)那科α系列。
1.帶齒輪箱的普通籠式異步電動(dòng)機(jī)
這是最經(jīng)濟(jì)的主軸配置方法,但只能實(shí)現(xiàn)階梯式調(diào)速。由于電機(jī)始終以額定轉(zhuǎn)速工作,經(jīng)過(guò)齒輪減速后,主軸低速時(shí)輸出扭矩大,重切削能力強(qiáng),非常適合。粗加工和半精加工的要求。如果加工的產(chǎn)品比較單一,對(duì)主軸轉(zhuǎn)速?zèng)]有太高的要求,也可以配置在數(shù)控機(jī)床上,效果不錯(cuò);它的缺點(diǎn)是噪音比較大,因?yàn)殡姍C(jī)工作在工頻下,主軸轉(zhuǎn)速范圍不大,不適用于有色金屬和需要頻繁改變主軸轉(zhuǎn)速的加工場(chǎng)合。
2、普通籠式異步電動(dòng)機(jī)配簡(jiǎn)易變頻器
可實(shí)現(xiàn)主軸無(wú)級(jí)調(diào)速。主軸電機(jī)只有在500轉(zhuǎn)左右以上才能有令人滿意的扭矩輸出。否則,特別是車床容易熄火,一般采用二速齒輪或皮帶傳動(dòng)。 ,但主軸只能在中高速范圍內(nèi)工作。另外,由于普通電機(jī)最高轉(zhuǎn)速的限制,主軸的轉(zhuǎn)速范圍受到很大限制。
該方案適用于需要無(wú)級(jí)調(diào)速但不要求低速或高速的場(chǎng)合,如數(shù)控鉆、銑床。中國(guó)生產(chǎn)的簡(jiǎn)單逆變器有很多。
3、通籠式異步電動(dòng)機(jī)配通用變頻器
除了U/f曲線調(diào)節(jié),目前進(jìn)口的通用變頻器一般還具有無(wú)反饋矢量控制功能,可以改善電機(jī)的低速特性。采用兩級(jí)齒輪傳動(dòng),基本可以滿足加工余量小的低速(100-200轉(zhuǎn))加工,但也受電機(jī)最高轉(zhuǎn)速限制。這是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床最常用的主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。