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简述数控车床主轴控制原理

日期： 2020-09-15 00:00 来源： 周氏数控 浏览： 本文有562个文字，大小约为3KB，预计阅读时间2分钟

数控机床的主轴性能是在很宽范围内转速连续可调，恒功率范围宽。
当要求机床有螺纹加工功能、准停功能和恒线速加工等功能时，则需要对主轴进行进给控制和位置控制。此时，主轴驱动系统也可称为主轴伺服系统，主轴电动机装配有编码器或者在主轴上安装外置式的编码器，作为主轴位置检测。
   主轴驱动变速目前主要有两种形式：
一是主轴电动机带齿轮换挡，目的在于降低主轴转速，增大传动比，以适应切削的需要；
二是主轴电动机通过同步齿形带或v带驱动主轴，该类主轴电动机又称宽域电动机或强切削电动机，具有恒功率宽的特点。由于无需机械变速，主轴箱内省却了齿轮和离合器，主轴箱实际上成为主轴支架，简化了主传动系统，从而提高了传动链的可靠性。
由于交流驱动系统保持了直流驱动系统的优越性，而且交流电动机无须维护，便于制造，不受恶劣环境影响，所以目前直流驱动系统已被交流驱动系统所取代。初期是采用模拟式交流伺服系统，而现在伺服系统的主流是数字式交流伺服系统。交流伺服驱动系统走向数字化，驱动系统中的电流环、速度环的反馈控制已全部数字化，系统的控制模型和动态补偿均由高速微处理器实时处理，增强了系统自诊断能力，提高了系统的快速性和精度。
1、带有变速齿轮的主传动
大、中型数控机床采用这种变速方式。通过少数几对齿轮降速，扩大输出转矩，以满足主轴低速时对输出转矩特性的要求
2、通过带传动的主传动
主要应用于转速较高、变速范围不大的机床。电动机本身的调速就能满足要求，可以避免齿轮传动引起的振动与噪音
3、用两个电机分别驱动主轴
上述两种方式的混合传动，高速时带轮直接驱动主轴，低速时另一个电机通过齿轮减速后驱动主轴
4、内装电动机主轴传动结构
大大简化主轴箱体与主轴的结构，有效提高主轴部件的刚度，但主轴输出转矩小，电动机发热对主轴影响较大. 
      电气上模拟主轴由CNC给出0---+10V的模拟电压，去控制变频器无极调速。
   伺服主轴由CNC发出转速指令去控制主轴驱动器，实现速度或位置控制。
   不是无级调速的主轴，由CNC发出M代码控制主轴电机，和离合器或齿轮变档。