图7 -3 NC50D数控车床控制原理
(a)控制流程;(b)加工原理
由图7-3可知.CNC装置1输出模拟电压0~10V,经变频器3将电流输给变频电动机4,再通过传动带副5传到主轴箱6,依靠箱内手动三挡变速,可使主轴7得到高、中、低三挡无级变速。图7-3所示机床主轴转速如图7-4所示。
图7-4 机床主轴转速图
根据要求的主轴转速范围9~1500r/mm,确定电动机转速的转速范围103~3000r/min,电动机的调频范围为3.43~100Hz。据此可对变频器3进行电压参数设定。最高转速对应最高电压10V,最低转速对应0V控制电压。在CNC装置中每输入一个S转速位。机床主轴就能输出相应转速,实现主轴的自动无级调速。
该系统变频电动机的功率转矩曲线,如图7-5所示。
NC50D数控车床主轴转速为9~1500r/min,按照变频电动机的转速范围,可分别求出三挡转速为:高速挡H,40~1500r/min;中速挡M,212~630r/min;低速挡L,9~265r/min。并可分别求出三挡的基频转速:nH=484r/min,nM=212r/min.,nL=87r/min。由此得出机床主轴的功率转矩曲线,如图7-6所示。
由图7-6可知,该机床低速时主轴转矩较大,高速时功率大,恒功率范围宽,完全符合机床切削的要求。
图7-5 电动机功率转矩曲线
(a)功率转速特性;(b)转矩转速特性
图7-6 机床主轴功率转矩曲线
(a)功率转速特性;(b)转矩转速特性