簡(jiǎn)述數(shù)控車(chē)床主軸控制原理

數(shù)控機(jī)床的主軸性能是在很寬范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，恒功率范圍寬。
當(dāng)要求機(jī)床有螺紋加工功能、準(zhǔn)停功能和恒線速加工等功能時(shí)，則需要對(duì)主軸進(jìn)行進(jìn)給控制和位置控制。此時(shí)，主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也可稱為主軸伺服系統(tǒng)，主軸電動(dòng)機(jī)裝配有編碼器或者在主軸上安裝外置式的編碼器，作為主軸位置檢測(cè)。
   主軸驅(qū)動(dòng)變速目前主要有兩種形式：
一是主軸電動(dòng)機(jī)帶齒輪換擋，目的在于降低主軸轉(zhuǎn)速，增大傳動(dòng)比，以適應(yīng)切削的需要；
二是主軸電動(dòng)機(jī)通過(guò)同步齒形帶或v帶驅(qū)動(dòng)主軸，該類主軸電動(dòng)機(jī)又稱寬域電動(dòng)機(jī)或強(qiáng)切削電動(dòng)機(jī)，具有恒功率寬的特點(diǎn)。由于無(wú)需機(jī)械變速，主軸箱內(nèi)省卻了齒輪和離合器，主軸箱實(shí)際上成為主軸支架，簡(jiǎn)化了主傳動(dòng)系統(tǒng)，從而提高了傳動(dòng)鏈的可靠性。
由于交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)保持了直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)越性，而且交流電動(dòng)機(jī)無(wú)須維護(hù)，便于制造，不受惡劣環(huán)境影響，所以目前直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已被交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所取代。初期是采用模擬式交流伺服系統(tǒng)，而現(xiàn)在伺服系統(tǒng)的主流是數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)走向數(shù)字化，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電流環(huán)、速度環(huán)的反饋控制已全部數(shù)字化，系統(tǒng)的控制模型和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償均由高速微處理器實(shí)時(shí)處理，增強(qiáng)了系統(tǒng)自診斷能力，提高了系統(tǒng)的快速性和精度。
1、帶有變速齒輪的主傳動(dòng)
大、中型數(shù)控機(jī)床采用這種變速方式。通過(guò)少數(shù)幾對(duì)齒輪降速，擴(kuò)大輸出轉(zhuǎn)矩，以滿足主軸低速時(shí)對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩特性的要求
2、通過(guò)帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)
主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的機(jī)床。電動(dòng)機(jī)本身的調(diào)速就能滿足要求，可以避免齒輪傳動(dòng)引起的振動(dòng)與噪音
3、用兩個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)主軸
上述兩種方式的混合傳動(dòng)，高速時(shí)帶輪直接驅(qū)動(dòng)主軸，低速時(shí)另一個(gè)電機(jī)通過(guò)齒輪減速后驅(qū)動(dòng)主軸
4、內(nèi)裝電動(dòng)機(jī)主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)
大大簡(jiǎn)化主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效提高主軸部件的剛度，但主軸輸出轉(zhuǎn)矩小，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱對(duì)主軸影響較大. 
      電氣上模擬主軸由CNC給出0---+10V的模擬電壓，去控制變頻器無(wú)極調(diào)速。
   伺服主軸由CNC發(fā)出轉(zhuǎn)速指令去控制主軸驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)速度或位置控制。
   不是無(wú)級(jí)調(diào)速的主軸，由CNC發(fā)出M代碼控制主軸電機(jī)，和離合器或齒輪變檔。

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