机床用变频器的选择技术方法

    机床采用变频器作为主轴电动机的驱动系统，不仅可以简化机床的传动结构，提高产量和产品加工精度，同时可以方便地由数控系统发出的指令进行转速控制。因此数控机床主轴电动机均采用变频器驱动，而老式机床经过数控改造后亦可大大提高机床的性能。    1)数控车床    老式车床的主轴是齿轮传动调速，最多只有30种速度可供选择，无法进行恒线速切削控制，影响工作效率及工件表面加工质量。直流电动机虽可进行无级调速，但由于存在电刷维护困难、最高转速受限等问题，也使其应用受到影响。近年来随着通用型变频器的问世，数控车床的主轴电动机改为变频器驱动。由变频器驱动主轴电动机，可以根据切削需要改变主轴的转速，还可以由数控系统控制主轴运行、停止，正、反转以及与进刀系统保持严格的传动比关系，完成工件的自动加工，从而大大提高工作效率和工件的成品率。    数控车床一般可选用普通U/f控制变频器，为了提高控制精度，选用矢量控制变频器效果更好。考虑到车床的急加速或偏心切削等问题，可适当加大变频器的容量；为了提高低速切削时的主轴转矩，可采用一级降速齿轮传动。    2)立式车床    立式车床是加工大型圆盘类工件的车床，主轴立式安装，圆盘类工件水平装卡在卡盘上。    立式车床的主轴也是通过齿轮分挡调速。当圆盘类工件的端面需要连续从外加工到中心时，由于中途一般不可变速，刀具越接近中心线速度越小，工件表面粗糙度增加，机床效率下降。为解决这一问题，立式车床可采用变频调速。    立式车床为重型机床，主轴电动机在22～100kW，主轴及卡盘的惯性很大，是电动机惯性的10倍以上。在断续切削时是一冲击性负载，但由于有主轴惯性，相当于配有很大的飞轮，因此选择变频器时可不增大变频器的容量。由于主轴有很大惯性，选用变频器时要特别注意到制动装置和制动电阻的容量。立式车床选择通用U/f控制变频器即可满足要求。    立式车床采用变频器传动取消了变速箱、离合器等机械变速部分，使机床维护大为改善；变频器可无级调速，使工件可恒线速切削，提高了效率和加工质量。