Метод регулирования скорости шпинделя токарного станка с ЧПУ

Чтобы удовлетворить требованиям основной передачи токарного станка с ЧПУ, в станках с ЧПУ часто используется система плавного регулирования скорости двигателя. Чтобы расширить диапазон регулировки скорости и удовлетворить требованиям низкой скорости и большого крутящего момента, также обычно используется комбинация ступенчатого регулирования скорости передачи и бесступенчатого регулирования скорости двигателя. Метод реализации управления скоростью шпинделя.

1. Механическое переключение передач

В основной системе трансмиссии токарного станка с ЧПУ традиционная конструкция корпуса шпинделя значительно упрощена благодаря плавному регулированию скорости двигателя. Однако из-за ограничений двигателя шпинделя и источника питания привода он часто выводится с постоянным крутящим моментом на своей низкой скорости. Чтобы шпиндель мог обеспечивать максимальную выходную мощность основного двигателя во всем диапазоне скоростей, насколько это возможно, и чтобы удовлетворить потребности станков с ЧПУ для низкоскоростной и мощной резки, комбинация от 1 до 4 передач и часто используется бесступенчатое регулирование скорости, так называемое сегментирование Бесступенчатое регулирование скорости. Использование механического редуктора не только увеличивает выходную мощность, но и расширяет диапазон скоростей.

Когда на токарном станке с ЧПУ выполняется резка, шпиндель автоматически работает со скоростью, заданной командой S в программе обработки детали. Следовательно, в системе числового управления должно быть два типа командных сигналов скорости шпинделя, то есть аналоговые или цифровые сигналы (S-коды) используются для управления схемой регулирования скорости вращения двигателя шпинделя и сигналы переключения (M-коды). используются для управления скоростью механических передач. Исполнительный механизм для автоматического переключения передач. Привод автоматического переключения передач представляет собой электромеханическое преобразовательное устройство, обычно используемое гидравлические вилки переключения передач и электромагнитные муфты.

2. Регулировка скорости двигателя.

Двигатели с регулировкой скорости, используемые для привода шпинделя токарных станков с ЧПУ, в основном делятся на две категории: постоянного и переменного тока.

(1) Регулировка скорости двигателя постоянного тока - обычно станки с ЧПУ имеют большой диапазон регулирования скорости, а регулирование скорости двигателя постоянного тока использует как регулирование напряжения, так и магнитное регулирование. Характеристическая кривая его типичного шпиндельного двигателя постоянного тока показана на рисунке 6-1. Из его характеристической кривой видно, что двигатель имеет постоянное регулирование скорости вращения крутящего момента ниже скорости n0, то есть это достигается путем изменения напряжения якоря; это регулирование скорости с постоянной мощностью выше скорости n0, которое реализуется путем изменения тока возбуждения.

Более часто используемый шпиндельный двигатель FANUC с возбуждением постоянным током использует трехфазную полностью управляемую тиристорную систему обратимого регулирования скорости без циркуляции тока, которая может осуществлять регулирование скорости напряжения и магнитного поля, а диапазон скорости составляет 35 ~ 3500 об / мин.

(2) Регулировка скорости двигателя переменного тока

В настоящее время асинхронные двигатели с сепаратором используются в приводах шпинделя переменного тока станков с ЧПУ, а также широко используются методы регулирования скорости с преобразованием частоты с векторным управлением.

С усовершенствованием новых двигателей скорости вращения шпинделя постоянного и переменного тока, регулирование скорости двигателя будет широко использоваться. Однако, чтобы снизить затраты на экономичные станки с ЧПУ, для изменения скорости шпинделя часто используется механическое переключение передач.