數(shù)控電火花穿孔機主軸調速方法淺析

數(shù)控電火花穿孔機機床的主軸調速是按照控制指令自動執(zhí)行的，為了能同時滿足對主傳動的調速和輸出扭矩的要求，數(shù)控穿孔機機床常用機電結合的方法，即同時采用電動機和機械齒輪變速兩種方法。其中齒輪減速以增大輸出扭矩，并利用齒輪換擋來擴大調速范圍。

1．電動機調速

用于主軸驅動的調速電動機主要有直流電動機和交流電動機兩大類。

（1）直流電動機主軸調速  由于主軸電動機要求輸出較大的功率，所以主軸直流電動機在結構上不適用永磁式，一般是他激式。

通常在數(shù)控穿孔機機床中，為擴大調速范圍，對直流主軸電動機的調速，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。

（2）交流電動機主軸調速  大多數(shù)交流進給伺服電動機采用永磁式同步電動機，但主軸交流電動機則多采用鼠籠式感應電動機，這是因為受永磁體的限制，永磁同步電動機的容量不允許做得太大，而且其成本也很高。另外，數(shù)控機床主軸驅動系統(tǒng)不必象進給系統(tǒng)那樣，需要如此高的動態(tài)性能和調速范圍。鼠籠式感應電動機其結構簡單、便宜、可靠，配上矢量變換控制的主軸驅動裝置則完全可以滿足數(shù)控機床主軸的要求。

交流主軸電動機的驅動目前廣泛采用矢量控制變頻調速的方法，并為適應負載特性的要求，對交流電動機供電的變頻器，應同時有調頻兼調壓功能。有關交流感應電機矢量控制原理，這里不予介紹。

2．機械齒輪變速

采用電動機無級調速，使主軸齒輪箱的結構大大簡化，但其低速段輸出力矩常常無法滿足機床強力切削的要求。如單純片面追求無級調速，勢必要增大主軸電動機的功率，從而使主軸電動機與驅動裝置的體積、重量及成本大大增加。

數(shù)控穿孔機機床在加工時，主軸是按零件加工程序中主軸速度指令所指定的轉速來自動運行。數(shù)控系統(tǒng)通過兩類主軸速度指令信號來進行控制，即用模擬量或數(shù)字量信號（程序中的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（程序上用M41～M44代碼）來控制機械齒輪變速自動換擋的執(zhí)行機構。自動換擋執(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。

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