Drehzahlregelungsverfahren der CNC-Drehspindel

Um die Anforderungen des Hauptgetriebes der CNC-Drehmaschinenbearbeitung zu erfüllen, verwenden CNC-Werkzeugmaschinen häufig ein stufenloses Drehzahlregelungssystem für Motoren. Um den Drehzahleinstellbereich zu erweitern und die Anforderungen an niedrige Drehzahl und großes Drehmoment zu erfüllen, wird üblicherweise auch eine Kombination aus Stufenregelung und stufenloser Drehzahlregelung verwendet. Verfahren zur Realisierung der Spindeldrehzahlregelung.

1. Mechanische Gangschaltung

Im Hauptgetriebesystem der CNC-Drehmaschinenbearbeitung wird die herkömmliche Spindelkastenstruktur aufgrund der stufenlosen Drehzahlregelung des Motors stark vereinfacht. Aufgrund der Begrenzung des Spindelmotors und der Antriebsstromversorgung wird dieser jedoch häufig mit einem konstanten Drehmoment bei niedriger Drehzahl ausgegeben. Damit die Spindel die maximale Ausgangsleistung des Hauptmotors innerhalb des gesamten Drehzahlbereichs so weit wie möglich liefern kann und die Anforderungen von CNC-Werkzeugmaschinen für langsames und kraftvolles Schneiden erfüllt werden, eine Kombination von 1 bis 4 Gängen und stufenlose Geschwindigkeitsregelung wird häufig verwendet, die sogenannte Segmentierung Stufenlose Geschwindigkeitsregelung. Die Verwendung der mechanischen Untersetzung erhöht nicht nur die Ausgangsleistung, sondern erweitert auch den Drehzahlbereich.

Wenn die Bearbeitung der CNC-Drehmaschine schneidet, läuft die Spindel automatisch mit der Geschwindigkeit, die im Befehl S im Teileverarbeitungsprogramm angegeben ist. Daher müssen im numerischen Steuersystem zwei Arten von Spindeldrehzahlbefehlssignalen vorhanden sein, dh analoge oder digitale Signale (S-Codes) werden zur Steuerung der Antriebsdrehzahlregelungsschaltung des Spindelmotors verwendet, und Schaltsignale (M-Codes). werden verwendet, um die Geschwindigkeit mechanischer Zahnräder zu steuern. Betätigungsmechanismus für automatisches Schalten. Der automatische Schaltaktuator ist eine elektromechanische Umwandlungsvorrichtung, üblicherweise verwendete hydraulische Schaltgabeln und elektromagnetische Kupplungen.

2. Drehzahlregelung

Die für den Spindelantrieb von CNC-Drehmaschinen verwendeten drehzahlregulierenden Motoren werden hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: Gleichstrom und Wechselstrom.

(1) Drehzahlregelung des Gleichstrommotors - normalerweise haben CNC-Werkzeugmaschinen einen großen Drehzahlregelungsbereich, und die Drehzahlregelung des Gleichstrommotors übernimmt sowohl die Spannungsregelung als auch die Magnetregelung. Die Kennlinie des typischen DC-Spindelmotors ist in Abbildung 6-1 dargestellt. Aus seiner Kennlinie ist ersichtlich, dass der Motor eine konstante Drehzahlregelung unterhalb der Drehzahl n0 ist, dh durch Änderung der Ankerspannung realisiert wird; Es handelt sich um eine konstante Drehzahlregelung über der Drehzahl n0, die durch Änderung des Erregerstroms realisiert wird.

Der am häufigsten verwendete DC-angeregte FANUC-Spindelmotor verwendet ein dreiphasiges, vollständig gesteuertes Thyristor-Umkehrgeschwindigkeitsregelungssystem mit nicht zirkulierendem Strom, das eine Spannungs- und Magnetgeschwindigkeitsregelung realisieren kann, und der Drehzahlbereich beträgt 35 bis 3500 U / min.

(2) Drehzahlregelung des Wechselstrommotors

Gegenwärtig werden Käfiginduktionsmotoren in AC-Spindelantrieben von CNC-Werkzeugmaschinen verwendet, und Verfahren zur Drehzahlregelung zur Frequenzumwandlung der Vektorsteuerung sind weit verbreitet.

Mit der Verbesserung neuer DC- und AC-Spindeldrehzahlmotoren wird die Motordrehzahlregelung weit verbreitet sein. Um jedoch die Kosten in wirtschaftlichen CNC-Werkzeugmaschinen zu senken, wird häufig eine mechanische Gangschaltung verwendet, um die Spindeldrehzahl zu ändern.