機床的變頻主軸是什麼系統

❶ 數控機床高速主軸是什麼，有什麼選擇要求

高速電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術。高速數控機床主傳動系統取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機床主軸由內裝式電動機直接驅動，從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零，實現了機床的「零傳動」。這種主軸電動機與機床主軸「合二為一」的傳動結構形式，使主軸部件從機床的傳動系統和整體結構中相對獨立出來，因此可做成「主軸單元」，俗稱「電主軸」。
高速電主軸所融合的技術：
電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術，它與直線電機技術、高速刀具技術一起，將會把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置。
高速電主軸所融合的技術：
高速軸承技術：電主軸通常採用復合陶瓷軸承，耐磨耐熱，壽命是傳統軸承的幾倍；有時也採用電磁懸浮軸承或靜壓軸承，內外圈不接觸，理論上壽命無限；
高速電機技術：電主軸是電動機與主軸融合在一起的產物，電動機的轉子即為主軸的旋轉部分，理論上可以把電主軸看作一台高速電動機。關鍵技術是高速度下的動平衡；
潤滑：電主軸的潤滑一般採用定時定量油氣潤滑；也可以採用油脂潤滑，但相應的速度要打折扣。所謂定時，就是每隔一定的時間間隔注一次油。所謂定量，就是通過一個叫定量閥的器件，精確地控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑，指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤滑作用；太多，在軸承高速旋轉時會因油的阻力而發熱。
冷卻裝置：為了盡快給高速運行的電主軸散熱，通常對電主軸的外壁通以循環冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
內置脈沖編碼器：為了實現自動換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內置一脈沖編碼器，以實現准確的相角控制以及與進給的配合。
自動換刀裝置：為了應用於加工中心，電主軸配備了自動換刀裝置，包括碟形簧、拉刀油缸等；
高速刀具的裝卡方式：廣為熟悉的BT、ISO刀具，已被實踐證明不適合於高速加工。這種情況下出現了HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置：要實現電主軸每分鍾幾萬甚至十幾萬轉的轉速，必須用一高頻變頻裝置來驅動電主軸的內置高速電動機，變頻器的輸出頻率必須達到上千或幾千赫茲。
高速主軸的優勢分析：
在高速主軸單元中，由於機床既要進行粗加工，也要進行精加工，因此對主軸單元提出了較高的靜剛度和工作精度的要求。另外，高速機床主軸單元的動態特性也在很大程度上決定或者制約了機床的價格質量和切削能力。當切削過程出現較大的在振動時，會使刀具出現劇烈的磨損或破損，也會增加主軸軸承所承受的動載荷，降低軸承的精度和壽命，影響加工精度和表面質量。因此，主軸單元應具有較高的抗振性。
相比一般的傳統主軸，電主軸將電機內置，傳動上摒棄了皮帶和齒輪，在高速運轉情況下，很好的解決了振動和雜訊問題，提高了機床的加工精度和加工表面粗糙度，可以最快地實現較高的速度變化，即主軸回轉時要具有極大的角加速度，這極大的提高了生產效率。
用在高精度機床上的電主軸，不但要求主軸轉速高，而且要求其旋轉精度也高、並且振動小。因此，在電主軸的設計階段，必須對它進行動力學特性分析，以確定其各階臨界轉速和各階振型。對於高速軸系，其轉子動力學性能的分析和設計是直接決定主軸性能設計的一項重要內容。主軸的轉子動力學性能如何，對整台機床能否實現高速加工以及加工精度、主軸軸承的壽命和其它關鍵部件的正常工作等方面都有著至關重要的影響。另外，陶瓷角接觸球軸承具有製造精度高、極限轉速高、承載能力強，能同時承受徑向和軸向載荷等特點而被廣泛地應用於高速機床主軸的支承中。軸承內部各元件的運動及所受載荷比較復雜，特別是高速球軸承中，離心力和陀螺力矩作用的結果使軸承的運轉狀態發生變化，影響到軸承的變形與載荷關系特性，從而影響到球軸承支撐的轉子系統的動力學性能。
高速主軸電機的轉速選擇：
高速主軸電機，不管輕金屬加工還是重金屬加工，其的選擇都根據加工材料的本質來選擇轉速。加工密度高的材料之所以要選擇24000~60000轉，是因為材料密度高，硬度強，低轉速加工會造成出行毛邊，表面不光滑等現象。加工低密度的材料之所以選擇3000~24000轉的，是因為高轉速對低密度材料來說有造成拉裂的危險等因素。
高速主軸的變速方式：
1、無級變速
數控機床一般採用直流或交流主軸伺服電動機實現主軸無級變速。
交流主軸電動機及交流變頻驅動裝置（籠型感應交流電動機配置矢量變換變頻調速系統），由於沒有電刷，不產生火花，所以使用壽命長，且性能已達到直流驅動系統的水平，甚至在雜訊方面還有所降低。因此，目前應用較為廣泛。
主軸傳遞的功率或轉矩與轉速之間的關系。當機床處在連續運轉狀態下，主軸的轉速在437~3500r/min范圍內，主軸傳遞電動機的全部功率11kW，為主軸的恆功率區域Ⅱ（實線）。在這個區域內，主軸的最大輸出扭矩（245N.m）隨著主軸轉速的增高而變小。主軸轉速在35~437r/min范圍內，主軸的輸出轉矩不變，稱為主軸的恆轉矩區域Ⅰ（實線）。在這個區域內，主軸所能傳遞的功率隨著主軸轉速的降低而減小。圖中虛線所示為電動機超載（允許超載30min）時，恆功率區域和恆轉矩區域。電動機的超載功率為15kW，超載的最大輸出轉矩為334N.m。
2、分段無級變速
數控機床在實際生產中，並不需要在整個變速范圍內均為恆功率。一般要求在中、高速段為恆功率傳動，在低速段為恆轉矩傳動。為了確保數控機床主軸低速時有較大的轉矩和主軸的變速范圍盡可能大，有的數控機床在交流或直流電動機無級變速的基礎上配以齒輪變速，使之成為分段無級變速。
高速主軸的潤滑方式：
高速主軸的主軸軸承常見的潤滑方式有脂潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑、噴射潤滑及環下潤滑等。
脂潤滑不需任何設備，是低速主軸普遍採用的潤滑方式。dn值在1.0×106以上的主軸，多採用油潤滑的方式。
油霧潤滑是將潤滑油(如透平油)經壓力空氣霧化後對軸承進行潤滑的。這種方式實現容易，設備簡單，油霧既有潤滑功能，又能起到冷卻軸承的作用，但油霧不易回收，對環境污染嚴重，故逐漸被新型的油氣潤滑方式所取代。
油氣潤滑是將少量的潤滑油不經霧化而直接由壓縮空氣定時、定量地沿著專用的油氣管道壁均勻地被帶到軸承的潤滑區。潤滑油起潤滑的作用，而壓縮空氣起推動潤滑油運動及冷卻軸承的作用。油氣始終處於分離狀態，這有利於潤滑油的回收，而對環境卻沒有污染。實施油氣潤滑時，一般要求每個軸承都有單獨的油氣噴嘴，對軸承噴射處的位置有嚴格的要求，否則不易保證潤滑效果，油氣潤滑的效果還受壓縮空氣流量和油氣壓力的影響。一般地講，增大空氣流量可以提高冷卻效果，而提高油氣壓力，不僅可以提高冷卻效果，而且還有助於潤滑油到達潤滑區，因此，提高油氣壓力有助於提高軸承的轉速。
實驗表明，加大壓力比採用常規壓力進行油氣潤滑可使軸承的轉速提高20%。噴射潤滑是直接用高壓潤滑油對軸承進行潤滑和冷卻的，功率消耗較大，成本高，常用在dn值為2.5×106以上的超高速主軸上。
環下潤滑是一種改進的潤滑方式，分為環下油潤滑和環下油氣潤滑。實施環下油或者油氣潤滑時，潤滑油或油氣從軸承的內圈噴入潤滑區，在離心力的作用下潤滑油更易於到達軸承潤滑區，因而比普通的噴射潤滑和油氣潤滑效果好，可進一步提高軸承的轉速，如普通油氣潤滑，角接觸陶瓷球軸承的dn值為2.0×106左右，採用加大油氣壓力的方法可將dn值提高到2.2×106，而採用環下油氣潤滑則可達到2.5×106。

❷ 數控機床中「主軸類型」做何解釋

主軸類型分為2中，隨系統配給的、採用串列控制的主軸——電機單元，稱為串列主軸；另一種就是單配的、非系統廠家生產的，只能採用模擬方式控制的變頻器——變頻電機，稱為模擬主軸。一般認為，採用變頻主軸是為了減低機床成本。

❸ 普通機床機和數控機床主軸傳動系統有什麼不同

異同點：
主軸的傳動系統：
1、數控機床的主軸傳動系統是無級調速。
2、普通專機床則是用變屬速齒輪來改變速度。
進給系統的傳動系統：
1、普通機床採用的是手搖進給的方式。
2、數控機床的進給方式是採用伺服電動機
換刀方式：
1、普通機床是手動換刀。
2、數控機床是自動換刀。

❹ 變頻器的主軸是什麼

主軸是車床構成中一個重要的部分，可以提高加工效率，擴大加工材料范圍，提升加工質量的作用，變頻器主要應用於主軸調速系統。現在來說變頻器的性價比很高，所以變頻器在車床上的使用非常普遍。

❺ 目前 常用數控機床的主軸、進給系統、冷卻系統分別用什麼電機的啊不懂的請不要隨便回答 謝謝！

主軸的話有兩種，一種是有主軸伺服驅動器加上主軸伺服電機組成的，這種組合價格比較貴，主要特點就是主軸輸出的是恆力矩的，一般比較好的數控機床都採用這種結構，另一種是由變頻器加上普通交流電機組成的，特點是價格便宜，但是輸出的力矩和轉速成反比，一般國產的數控機床和價格比較便宜的數控機床採用這種結構。
進給系統，有採用的伺服驅動器加上伺服電機組成的。
也有步進驅動器加步進電機的（開環）
國產的要比進口的便宜很多。

冷卻系統，基本上全部是普通交流水泵。

❻ 數控機床的主軸變速方式有哪幾種

有兩種，無級變速和分段無級變速。

1、無級變速

數控機床一般採用直流或交流主軸伺服電動機實現主軸無級變速。

交流主軸電動機及交流變頻驅動裝置（籠型感應交流電動機配置矢量變換變頻調速系統），由於沒有電刷，不產生火花，所以使用壽命長，且性能已達到直流驅動系統的水平，甚至在雜訊方面還有所降低。因此，目前應用較為廣泛。

2、分段無級變速

數控機床在實際生產中，並不需要在整個變速范圍內均為恆功率。一般要求在中、高速段為恆功率傳動，在低速段為恆轉矩傳動。

為了確保數控機床主軸低速時有較大的轉矩和主軸的變速范圍盡可能大，有的數控機床在交流或直流電動機無級變速的基礎上配以齒輪變速，使之成為分段無級變速。

(6)機床的變頻主軸是什麼系統擴展閱讀：

機床主軸保養：

降低軸承的工作溫度，經常採用的辦法是潤滑油。潤滑方式有，油氣潤滑方式、油液循環潤滑兩種。在使用這兩種方式時要注意以下幾點：

1、在採用油液循環潤滑時，要保證主軸恆溫油箱的油量足夠充分。

2、油氣潤滑方式剛好和油液循環潤滑相反，它只要填充軸承空間容量的百分之十即可。

循環式潤滑的優點是，在滿足潤滑的情況下，能夠減少摩擦發熱，而且能夠把主軸組件的一部分熱量給以吸收。

對於主軸的潤滑同樣有兩種放式：油霧潤滑方式和噴注潤滑方式。

❼ 數控機床主軸驅動系統都有哪些分類特點

數控機床的主軸驅動系統也就是主傳動系統，它的性能直接決定了加工工件的表面質量，它結構復雜，機、電、氣聯動，故障率較高，它的可靠性將直接影響數控機床的安全和生產率。因此，在數控機床的維修和維護中，主軸驅動系統顯得很重要。數控機床主軸驅動系統是數控機床的大功率執行機構，其功能是接受數控系統(CNC)的S碼速度指令及M碼輔助功能指令，驅動主軸進行切削加工。它包括主軸驅動裝置、主軸電動機、主軸位置檢測裝置、傳動機構及主軸。通常主軸驅動被加工工件旋轉的是車削加工，所對應的機床是車床類；主軸驅動切削刀具旋轉的是銑削加工，所對應的機床是銑床類。
數控機床主軸系統分類及特點：
全功能數控機床的主傳動系統大多採用無級變速。目前，無級變速系統根據控制方式的不同主要有變頻主軸系統和伺服主軸系統兩種，一般採用直流或交流主軸電機，通過帶傳動帶動主軸旋轉，或通過帶傳動和主軸箱內的減速齒輪(以獲得更大的轉矩)帶動主軸旋轉。另外根據主軸速度控制信號的不同可分為模擬量控制的主軸驅動裝置和串列數字控制的主軸驅動裝置兩類。模擬量控制的的主軸驅動裝置採用變頻器實現主軸電動機控制，有通用變頻器控制通用電機和專用變頻器控制專用電機兩種形式。目前大部分的經濟型機床均採用數控系統模擬量輸出+變頻器+感應（非同步）電機的形式，性價比很高，這時也可以將模擬主軸稱為變頻主軸。串列主軸驅動裝置一般由各數控公司自行研製並生產，如西門子公司的611系列，日本發那克公司的α系列等。
1、普通籠型非同步電動機配齒輪變速箱
這是最經濟的一種方法主軸配置方式，但只能實現有級調速，由於電動機始終工作在額定轉速下，經齒輪減速後，在主軸低速下輸出力矩大，重切削能力強，非常適合粗加工和半精加工的要求。如果加工產品比較單一，對主軸轉速沒有太高的要求，配置在數控機床上也能起到很好的效果；它的缺點是噪音比較大，由於電機工作在工頻下，主軸轉速范圍不大，不適合有色金屬和需要頻繁變換主軸速度的加工場合。
2、普通籠型非同步電動機配簡易型變頻器
可以實現主軸的無級調速，主軸電動機只有工作在約500轉/分鍾以上才能有比較滿意的力矩輸出，否則，特別是車床很容易出現堵轉的情況，一般會採用兩擋齒輪或皮帶變速，但主軸仍然只能工作在中高速范圍，另外因為受到普通電動機最高轉速的限制，主軸的轉速范圍受到較大的限制。
這種方案適用於需要無級調速但對低速和高速都不要求的場合，例如數控鑽銑床。國內生產的簡易型變頻器較多。
3、通籠型非同步電動機配通用變頻器
目前進口的通用變頻器，除了具有U/f曲線調節，一般還具有無反饋矢量控制功能，會對電動機的低速特性有所改善，配合兩級齒輪變速，基本上可以滿足車床低速（100—200轉/分鍾）小加工餘量的加工，但同樣受最高電動機速度的限制。這是目前經濟型數控機床比較常用的主軸驅動系統。
4、專用變頻電動機配通用變頻器
一般採用有反饋矢量控制，低速甚至零速時都可以有較大的力矩輸出，有些還具有定向甚至分度進給的功能，是非常有競爭力的產品。以先馬YPNC系列變頻電動機為例，電壓：三相200V、220V、380V、400V可選；輸出功率：1.5-18.5KW；變頻范圍2-200Hz；（最高轉速r/min）；30min150%過載能力；支持V/f控制、V/f+PG（編碼器）控制、無PG矢量控制、有PG矢量控制。
中檔數控機床主要採用這種方案，主軸傳動兩擋變速甚至僅一擋即可實現轉速在100—200r/min左右時車、銑的重力切削。一些有定向功能的還可以應用與要求精鏜加工的數控鏜銑床，若應用在加工中心上，還不很理想，必須採用其他輔助機構完成定向換刀的功能，而且也不能達到剛性攻絲的要求。
安裝電主軸的機床主要用於精加工和高速加工，例如高速精密加工中心。另外，在雕刻機和有色金屬以及非金屬材料加工機床上應用較多，這些機床由於只對主軸高轉速有要求，因此，往往不用主軸驅動器。
就電氣控制而言，機床主軸的控制是有別於機床伺服軸的。一般情況下，機床主軸的控制系統為速度控制系統，而機床伺服軸的控制系統為位置控制系統。換句話說，主軸編碼器一般情況下不是用於位置反饋的（也不是用於速度反饋的），而僅作為速度測量元件使用，從主軸編碼器上所獲取的數據，一般有兩個用途，其一是用於主軸轉速顯示；其二是用於主軸與伺服軸配合運行的場合（如螺紋切削加工，恆線速加工，G95轉進給等）。

❽ 主軸變頻和主軸伺服的區別，機床裝備哪一種更好為什麼，請知道的能人詳細點！

主軸變頻，一般不帶定位功能，主軸伺服，可以帶定位功能（伺服有位置環而變頻器沒有），當然是伺服好了，精度高，力矩大，響應快，還可以定位
再看看別人怎麼說的。

❾ 請問數控機床的主軸現在大多是用變頻器調速嗎

是的

舉個例子：三晶S350變頻器在數控機床主軸控制方案

一、數控車床系統加工作業基本要求

1、高切削精度2、穩定度高，加工復雜、不規則形狀零件時要求合格率高

3、高柔性，要求控制系統反應速度快4、高生產率

二、S350變頻控制系統配置及原理圖

1、控制系統配置

①S350變頻器②主軸電機③傳動部分

④數控操作系統⑤編碼器⑥驅動器（PG卡）

（備註：本系統根據切削零件具體工況要求可加裝編碼器、PG卡進行閉環矢量控制。）

三、S350變頻控制系統優勢

1、完全滿足數控車床高生產率、高削切精度、高穩定性、高柔性要求。

2、S350採用矢量控制模式，動態響應效果非常好，使電機主軸能高速穩定運行。

3、滿足復雜、不規則形狀零件的高深度和高強度削切要求，在0.5HZ~1HZ低頻狀況下，可以穩定保持150%的轉矩輸出。

4、加減速時間0.1秒，實現無銜接式正反轉運行。

5、抗干擾性強，通過嚴格CNC綜合測試，不會對系統造成任何干擾。

6、穩速精度高，低速時速度變化率小，運行平滑。

四、該數控車床系統特性及接線原理圖

1、該數控機床系統通過兩路信號控制機床主軸轉動：一路是模擬電壓信號0~10V輸入，另一路是模擬電流信號4~20mA輸入。

2、該系統要求機床主軸能夠快速正反轉切換運行。

3、基本接線原理圖：

五、S350變頻控制主要操作步驟及參數設置表

1、電機與負載脫離，啟動變頻器，進行電機參數自學習（需正確輸入電機銘牌參數)。

2、選擇無感矢量控制模式（SVC），然後正確輸入系統所需各項參數。

3、具體參數設置如下表：

功能碼功能說明設定值功能備注

F0.00控制模式選擇0選擇無速度感測器的矢量控制（開環SVC矢量控制）

F0.01啟停信號選擇1外部啟停

F0.03主頻率源X選擇2(VI)（用戶可自己選擇）模擬電壓信號

F0.10最大輸出頻率100HZ由用戶要求設定

F0.12運行頻率上限100HZ

F0.18加速時間10.5S

F019減速時間10.5S

F1.06停機直流制動頻率0.5HZ需外加制動電阻

F1.07停機直流制動等待時間0

F1.08停機直流制動電流100需外加制動電阻

F1.09停機直流制動時間1S

F2.01電機額定功率3KW

電機銘牌參數

F2.02電機額定頻率50HZ

F2.03電機額定轉速1460

F2.04電機額定電壓380V

F2.05電機額定電流6.5A

F2.11電機參數識別1選擇電機完整調諧(需脫離負載)

F3.06VC轉差補償系數由用戶要求設定

F3.07轉矩上限設定

F5.13VI下限值0.00V用戶可根據實際要求更改

F5.14VI下限對應設定0.0%

F5.15VI上限值5

F5.16VI上限對應設定94.5

F5.17VI輸入濾波時間0.10

F5.18CI下限值4

F5.19CI下限對應設定0.0%

F5.20CI上限值20.0

F5.21CI上限對應設定100

F5.22CI輸入濾波時間0.10

六、綜合

數控車床變頻控制系統只是S350眾多應用案例其中之一。S350變頻器「芯」能強勁，表現自然非凡！作為國內高端變頻領先者，其卓越的品質與性能完全可滿足實際應用需求。

附：S350變頻器和某知名品牌變頻器在數控車床應用上的性能對比

1、數控機床配置

電機額定功率電機額定電壓電機額定電流電機額定轉速模擬信號

4KW380V8.8A14800~5V

2、性能參數對比

品牌變頻器額定功率電機運行頻率加速時間減速時間直流制動制動頻率制動電流制動時間停機電流制動效率

S3504KW90HZ2S2S開1.5HZ60%2S8.9A准時制動

某品牌3.7KW90HZ2S2S開1.5HZ60%2S13.6A准時制動

3、停機電流與低頻力矩對比

對比項目

品牌停機電流（加減速時間設置）低頻力矩

1秒0.3秒0.1秒

S3509.5A10.6A(准時制動，平滑起停)11.6A(母線電壓平穩，准時制動)0.5HZ時，150%額定轉矩

某品牌14.6A顯示模塊故障顯示模塊故障0.5HZ時，150%額定轉矩

❿ 數控機床的主軸系統的分類

直流是分正負極的不能混接；而交流是可以混接的。註：主軸不分系統，一般是通過變頻器和司服電機無級變速或者是有幾個手動變速檔位；用M40,41,42,43指令變換。