变频技术在自动车床上的应用

    自动车床是指高速加工滚珠丝杠等精密部件的机床。由通常的凸轮式改变为复合数控车床后，使生产效率大大提高，成为具有稳定加工精度和良好性能指标的机械，从而得到了广泛的应用。对于这种自动车床的主轴采用变频器传动也越来越多：

    对于自动车床，采用具有下列功能的变频器可以缩短加工周期：

   1)可不经过停止状态直接由正转变为反转。

   2)变频器输出频率为120Hz以上，可加快速度。

   3)备有相应于急剧减速的再生制动装置。而且有制动功能，减速结束时不用机械闸就能完全停止。

   4)低速时速度变化率小，运行平滑。

    图8-41所示为自动车床用变频调速的框图及其特性。图中R是制动电阻。变频器的输入信号有从数控装置送来的正转、反转、频率指令等。另外，为了缩短加速时间，使用了比电动机容量更大的变频器。

    图8-42是加工模式与工件形状的一个例子。加工时需频繁地加减速与停止。在图中加工模式⑥是主轴停止，刀具旋转进行攻螺纹加工。

    使用效果有：

   1)缩短了加工周期，使生产率提高。

   2)将以往的带制动器电动机更换为通用电动机，因而便于维护。

   3)由于采用数控变频器，使速度再现性好，产品质量稳定。

    图8-41    自动车床用变频调速的框图及其特性

   a)框图；b）特性

    图8-42    加工模式与工件形状

    a)加工模式；b）工件形状

    ①-切削②-加工螺纹③-切削④-螺纹底孔⑤-攻螺纹⑥-切削⑦-端面切削

    需要注意的问题有：

   1)由于速度可调范围大，需要考虑与机械部件匹配以防止谐振。

   2)由于制动电阻的大小是根据减速频率决定的，应以最繁重的运行模式来选择。另外，由于温度高，应考虑安装位置。

   3)应避免电动机的低频振动。另外，如在低速时需要充分大的转矩，可使用通风型的专用电动机。