一 、引言

數(shù)控機床主要是通過主軸對卡盤或頂尖帶動工件旋轉(zhuǎn)運動的復(fù)合機械設(shè)備，是電動機帶動齒輪箱來傳動和調(diào)速的。在機械加工過程中，需要經(jīng)常對主軸的旋轉(zhuǎn)有不同的運行速度要求，操作人員通過手柄組合的多個位置來控制離合器的分與合，得到齒輪的多種組合，從而得到多檔的轉(zhuǎn)速，操作不方便，維修量也比較大，實踐證明，調(diào)速用的電磁離合器損壞率較高。

原有機床的主軸傳動的這一特點已經(jīng)不能適應(yīng)經(jīng)濟的快速發(fā)展對數(shù)控機床的需求，目前，數(shù)控機床配套使用數(shù)控機床變頻器對主軸進行調(diào)速控制越來越普遍和實用。

二、設(shè)備改造方案構(gòu)成

整個電氣系統(tǒng)由數(shù)控機床CNC、變頻器、時間繼電器、制動組件等組成。接線圖如下圖所示：

（1） 交流電源通過斷路器連接至主電路的電源端子(R、S、T)。變頻器輸出端子(U、V、W)按正確相序連接主軸電動機。當運行命令和電動機的旋轉(zhuǎn)方向不一致時，可在U、V、W三相中任意更改兩相接線，或?qū)⒖刂齐娐范俗覨WD/REV調(diào)換一下。

（2） 頻率給定命令由CNC以0-10V(或-10V~10V)的形式給定，從變頻器的AI1和GND接入。電機的轉(zhuǎn)向和運行控制由變頻器數(shù)字輸入端口(DI)的狀態(tài)決定。

（3） 當數(shù)字端子D1與端子COM接通時，端子D1上為高電平，電機正轉(zhuǎn)；當數(shù)字端子D2與端子COM接通時，端子D2上為高電平，電機反轉(zhuǎn)；當數(shù)字端子D1和端子D2均不與端子COM接通時，端子D1和端子D2上均為低電平，電機停止。端子D1與端子COM之間的接通或斷開、端子D2與端子COM接通之間的接通或斷開，由兩對繼電器觸點控制，這兩個繼電器可由數(shù)控系統(tǒng)所發(fā)出的主軸正轉(zhuǎn)和主軸反轉(zhuǎn)指令控制。同時，變頻器的兩路數(shù)字輸出端口分別設(shè)置為：TIA和TIC（功能設(shè)置為：運行輸出）；T2A和T2C（功能設(shè)置為：故障輸出）。

三、改造后設(shè)備運行優(yōu)點

(1)主軸變頻調(diào)速的范圍很寬，SKI600矢量重載變頻器能在0-300Hz范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速，能充分滿足主軸對調(diào)速范圍的要求。 

(2)數(shù)控機床配套使用變頻器可以簡化齒輪箱等原有復(fù)雜的機械傳動機構(gòu)，而且操作簡單，維修方便。

(3)變頻器具有的電壓、電流模擬輸入端口，數(shù)控機床的控制信號可以很好地與變頻器配合使用。

(4)變頻器在低頻下可以提供150％負載轉(zhuǎn)矩的能力，符合機床主軸電機具有較硬機械特性的要求，能夠提供150％的過載保護(60s)，使機床在低速時具有強大過載能力。

(5)數(shù)控機床變頻器有效提升了數(shù)控機床機床的產(chǎn)品加工精度與產(chǎn)品生產(chǎn)效率。這對提升產(chǎn)品的產(chǎn)量質(zhì)量成本的降低與自動化程度的和維修量的減少有關(guān)鍵作用。