一、數(shù)控機(jī)床簡介
一個國家的數(shù)控機(jī)床技術(shù)是整體國家工業(yè)水平的體現(xiàn)，而從金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和數(shù)量來看，則是體現(xiàn)了國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水準(zhǔn)。數(shù)控機(jī)床中的數(shù)控車床在數(shù)控機(jī)床中占有非常重要的位置，多年來一向是各國普遍的關(guān)注點。主軸是車床構(gòu)成中一個重要的部分，對于提高加工效率，擴(kuò)大加工材料范圍，提升加工質(zhì)量都有著很重要的作用。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床大多數(shù)是不能自動變速的，需要變速時，只能把機(jī)床停止，然后手動變速。而全功能數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)大多采用無級變速。無級變速系統(tǒng)主要有伺服主軸系統(tǒng)和直流主軸系統(tǒng)兩種，一般采用直流或交流主軸電機(jī)。通過皮帶傳動帶動主軸旋轉(zhuǎn)，或通過皮帶傳動和主軸箱內(nèi)的減速齒輪(以獲得更大的轉(zhuǎn)矩)帶動主軸旋轉(zhuǎn)。由于主軸電機(jī)調(diào)速范圍廣，又可無級調(diào)速，使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡化。
二、數(shù)控車床的主要參數(shù)及對變頻器功能需求
1、主要的參數(shù)和性能指標(biāo)：
（1）3.0kW數(shù)控車床
電動機(jī)參數(shù)：額定功率：3.0kW，額定頻率：50Hz，額定電壓：380V，額定電流：7.8A，額定轉(zhuǎn)速：970r/min
機(jī)械傳動比：1：1.5
加工材料：45#鋼
實際測試性能指標(biāo)：主軸轉(zhuǎn)速：200r/min(變頻器運行頻率15Hz左右)的進(jìn)刀性能及速度
（2）5.5kW數(shù)控車床
電動機(jī)參數(shù)：額定功率：5.5kW，額定頻率：50Hz，額定電壓：380V，額定電流：13A，額定轉(zhuǎn)速：1400r/min
機(jī)械傳動比：1：1.5
加工材料：45#鋼
實際測試性能指標(biāo)：主軸轉(zhuǎn)速：200r/min(變頻器運行頻率9～10Hz)和主軸轉(zhuǎn)速：450r/min(變頻器運行頻率22Hz左右)的進(jìn)刀性能及速度
2、SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器
SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器采用先進(jìn)磁通控制技術(shù)，電機(jī)在低速時轉(zhuǎn)矩大，速度精度高，價格合理，功能齊全，具有瞬停電處理及速度跟蹤再啟動功能，確保系統(tǒng)實現(xiàn)連續(xù)運行機(jī)制，以保證電機(jī)運轉(zhuǎn)在最高效率狀態(tài)，因此，采用SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器代替主軸交流伺服系統(tǒng)，是機(jī)床行業(yè)最佳的選擇。
（1）、SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器特點的介紹
a、體積小，屬于迷你型產(chǎn)品，占用控制柜空間較??；
b、控制方式為正弦波SPWM，控制性能較以前的VF控制方式有很大性能上的改善，特別是在低速轉(zhuǎn)矩上滿足機(jī)床主軸的需求，5HZ時起動轉(zhuǎn)矩能夠達(dá)到100%以上；
c、載波頻率范圍0～16KHz，減小電機(jī)的電磁噪音；
d、提供標(biāo)準(zhǔn)的0～10V模擬量接口，能夠與大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)接口兼容，通用性強(qiáng)；
e、過負(fù)載能力強(qiáng)，150%以上額定輸出電流超過一分鐘；
f、提供多功能的輸出端子信號，例如異常信號，運轉(zhuǎn)中信號，速度到達(dá)信號，故障指示，滿足系統(tǒng)對于主軸速度狀態(tài)的監(jiān)控；
g、自動轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，滿足機(jī)床主軸在低速情況下的加工需求；
變頻器為商業(yè)和工業(yè)電機(jī)提供動力和控制，必須根據(jù)其設(shè)計和應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行熱保護(hù)。變頻器的主要優(yōu)點是靈活的控制、平穩(wěn)的啟動和停機(jī)性能，以及在可變負(fù)載下運行的離心風(fēng)機(jī)和泵所帶來的顯著節(jié)能。
大多數(shù)大功率變頻器及其附屬電子配件都被集成到電子機(jī)箱中，如圖1所示。變頻器不但提高了系統(tǒng)效率，變頻器本身的效率也非常高，損失只有2%至4%。然而，由于大功率驅(qū)動器中電能轉(zhuǎn)換很大，即使效率損失較低，也會導(dǎo)致數(shù)千瓦到數(shù)十千瓦廢熱的產(chǎn)生，必須設(shè)法將這些熱量耗散掉。
3、調(diào)試結(jié)果
主軸電機(jī)采用SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器驅(qū)動，滿足加工要求，延長刀具的使用壽命。由于采用的領(lǐng)先的磁通算法，即使在低轉(zhuǎn)速(低頻)運行下也能平穩(wěn)輸出100%的轉(zhuǎn)矩，以滿足不同零件的加工需要，完全可以取代傳統(tǒng)的滾動軸承主軸結(jié)構(gòu)，并且此主軸結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可以實現(xiàn)真正的無級調(diào)速。此主軸的轉(zhuǎn)速由外部模擬量信號來控制輸出頻率，在不同的加工工藝(如；粗加工、精加工等)需要不同的轉(zhuǎn)速，此時可由數(shù)控系統(tǒng)輸出不同的模擬量電壓信號給變頻器，實現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速，同時啟停信號也由數(shù)控系統(tǒng)控制，提高自動化程度！
三、結(jié)語
數(shù)控機(jī)床主軸一般交流伺服系統(tǒng)、進(jìn)口品牌矢量控制變頻器以及變頻專用電機(jī)，購置費用很高；杭州三科SKI610系列數(shù)控機(jī)床變頻器以其獨特的性能和優(yōu)越的性價比，在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用上迅速崛起，為機(jī)床行業(yè)的客戶降低約一倍的成本費用，而且可靠性高，為客戶創(chuàng)造更多的效益。
