变频技术在立式车床上的应用

    立式车床对于卧式车床不能加工的铁路车辆的车轮、汽车的轮毂等口径和重量大的工件非常有效。由于要求提高生产率，维护简便等，采用变频器传动方式的立式车床正在增加。

    立式车床的加工工件一般重量很大，所以主轴电动机容量也大，一般是22~100kW。这种等级的电动机，其传动调速部件的离合器、齿轮等机械部分的尺寸也很大，所以使用变频器的效益也就很明显。另外，大外径的工件，从外向内连续切削时，用变频器可实现恒线速切削，从而提高效率。立式车床由于多数不需要突然加减速，所以一般不用专用变频器，而用通用变频器。

    图8-39所示为立式车床变频调速的框图。刀架进给采用小容量变频器。工件的惯性从电动机轴上看是电动机惯性的10倍以上，所以必须设置制动装置。刀架进给虽然要横向移动，但并不要求大的转矩，所以一般使用数千瓦的变频器即可。对于要求高精度切削的数控立式车床，使用伺服机构组成系统的设备除了变频器和制动装置外，还有制动放电电阻、底座上升用的液压设备、限幅开关、顺序电路及操作盘等。

    图8-39    立式车床变频调速框图

    图8-40所示为运行模式的一个例子。由于工件的直径很大，所以根据刀具的位置使主轴速度连续变化，以实现恒线速切削。

    图8-40    工件形状与运行模式

    使用变频器后，取消了离合器、齿轮等机械变速部分，使维护更方便。特别是立式车床的工件（包括底座）惯性很大，所以将机械制动改为电制动具有很大的优越性。此外，由于很容易实现高速运转，所以可以高效率地加工铝等软工件；且无级变速可以做到恒线速加工，所以能提高生产率。