什麼是數控機床的主軸功能

❶ 數控機床主軸的功用

機床主軸抄指的是機床上帶動工件或刀具旋轉的軸。通常由主軸、軸承和傳動件（齒輪或帶輪）等組成主

橫林精工機床電主軸
軸部件。除了刨床、拉床等主運動為直線運動的機床外，大多數機床都有主軸部件。主軸部件的運動精度和結構剛度是決定加工質量和切削效率的重要因素。衡量主軸部件性能的指標主要是旋轉精度、剛度和速度適應性。①旋轉精度：主軸旋轉時在影響加工精度的方向上出現的徑向和軸向跳動（見形位公差），主要決定於主軸和軸承的製造和裝配質量。②動、靜剛度：主要決定於主軸的彎曲剛度、軸承的剛度和阻尼。③速度適應性：允許的最高轉速和轉速范圍，主要決定於軸承的結構和潤滑，以及散熱條件。1、保證支承剛性；
2、保證回轉精度（徑向跳動精度、及軸向竄動精度）；
3、連接作用（卡盤、花盤）；
4、內錐及端面的耐磨性（硬度要求）；
5、對主軸組件的靜平衡、及動平衡；
6、連接刀具對內孔有要求。
7、輸出動力、傳遞扭矩。

❷ 數控車床主軸控制原理是什麼

數控機床的主軸性能是在很寬范圍內轉速連續可調，恆功率范圍寬。

當要求機床有螺紋加工功能、准停功能和恆線速加工等功能時，則需要對主軸進行進給控制和位置控制。此時，主軸驅動系統也可稱為主軸伺服系統，主軸電動機裝配有編碼器或者在主軸上安裝外置式的編碼器，作為主軸位置檢測。

主軸驅動變速目前主要有兩種形式：

一是主軸電動機帶齒輪換擋，目的在於降低主軸轉速，增大傳動比，以適應切削的需要；

二是主軸電動機通過同步齒形帶或v帶驅動主軸，該類主軸電動機又稱寬域電動機或強切削電動機，具有恆功率寬的特點。由於無需機械變速，主軸箱內省卻了齒輪和離合器，主軸箱實際上成為主軸支架，簡化了主傳動系統，從而提高了傳動鏈的可靠性。

由於交流驅動系統保持了直流驅動系統的優越性，而且交流電動機無須維護，便於製造，不受惡劣環境影響，所以目前直流驅動系統已被交流驅動系統所取代。初期是採用模擬式交流伺服系統，而現在伺服系統的主流是數字式交流伺服系統。交流伺服驅動系統走向數字化，驅動系統中的電流環、速度環的反饋控制已全部數字化，系統的控制模型和動態補償均由高速微處理器實時處理，增強了系統自診斷能力，提高了系統的快速性和精度。

1、帶有變速齒輪的主傳動

大、中型數控機床採用這種變速方式。通過少數幾對齒輪降速，擴大輸出轉矩，以滿足主軸低速時對輸出轉矩特性的要求

2、通過帶傳動的主傳動

主要應用於轉速較高、變速范圍不大的機床。電動機本身的調速就能滿足要求，可以避免齒輪傳動引起的振動與噪音

3、用兩個電機分別驅動主軸

上述兩種方式的混合傳動，高速時帶輪直接驅動主軸，低速時另一個電機通過齒輪減速後驅動主軸

4、內裝電動機主軸傳動結構

大大簡化主軸箱體與主軸的結構，有效提高主軸部件的剛度，但主軸輸出轉矩小，電動機發熱對主軸影響較大.

電氣上模擬主軸由CNC給出0---+10V的模擬電壓，去控制變頻器無極調速。

伺服主軸由CNC發出轉速指令去控制主軸驅動器，實現速度或位置控制。

不是無級調速的主軸，由CNC發出M代碼控制主軸電機，和離合器或齒輪變檔。

❸ 數控機床由哪幾部分組成各部分的主要功能是什麼

數控機床一般由下列幾個部分組成： ●主機，他是數控機床的主題版，包括機床身、權立柱、主軸、進給機構等機械部件。他是用於完成各種切削加工的機械部件。 ●數控裝置，是數控機床的核心，包括硬體（印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等）以及相應的軟體，用於輸入數字化的零件程序，並完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種控制功能。 ●驅動裝置，他是數控機床執行機構的驅動部件，包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。 ●輔助裝置，指數控機床的一些必要的配套部件，用以保證數控機床的運行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作台、數控轉台和數控分度頭，還包括刀具及監控檢測裝置等。 ●編程及其他附屬設備，可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。

❹ 簡述數控車床主軸控制原理

數控機床的主軸性能是在很寬范圍內轉速連續可調，恆功率范圍寬。
當要求機床有螺紋加工功能、准停功能和恆線速加工等功能時，則需要對主軸進行進給控制和位置控制。此時，主軸驅動系統也可稱為主軸伺服系統，主軸電動機裝配有編碼器或者在主軸上安裝外置式的編碼器，作為主軸位置檢測。
主軸驅動變速目前主要有兩種形式：
一是主軸電動機帶齒輪換擋，目的在於降低主軸轉速，增大傳動比，以適應切削的需要；
二是主軸電動機通過同步齒形帶或v帶驅動主軸，該類主軸電動機又稱寬域電動機或強切削電動機，具有恆功率寬的特點。由於無需機械變速，主軸箱內省卻了齒輪和離合器，主軸箱實際上成為主軸支架，簡化了主傳動系統，從而提高了傳動鏈的可靠性。
由於交流驅動系統保持了直流驅動系統的優越性，而且交流電動機無須維護，便於製造，不受惡劣環境影響，所以目前直流驅動系統已被交流驅動系統所取代。初期是採用模擬式交流伺服系統，而現在伺服系統的主流是數字式交流伺服系統。交流伺服驅動系統走向數字化，驅動系統中的電流環、速度環的反饋控制已全部數字化，系統的控制模型和動態補償均由高速微處理器實時處理，增強了系統自診斷能力，提高了系統的快速性和精度。
1、帶有變速齒輪的主傳動
大、中型數控機床採用這種變速方式。通過少數幾對齒輪降速，擴大輸出轉矩，以滿足主軸低速時對輸出轉矩特性的要求
2、通過帶傳動的主傳動
主要應用於轉速較高、變速范圍不大的機床。電動機本身的調速就能滿足要求，可以避免齒輪傳動引起的振動與噪音
3、用兩個電機分別驅動主軸
上述兩種方式的混合傳動，高速時帶輪直接驅動主軸，低速時另一個電機通過齒輪減速後驅動主軸
4、內裝電動機主軸傳動結構
大大簡化主軸箱體與主軸的結構，有效提高主軸部件的剛度，但主軸輸出轉矩小，電動機發熱對主軸影響較大.
電氣上模擬主軸由CNC給出0---+10V的模擬電壓，去控制變頻器無極調速。
伺服主軸由CNC發出轉速指令去控制主軸驅動器，實現速度或位置控制。
不是無級調速的主軸，由CNC發出M代碼控制主軸電機，和離合器或齒輪變檔。

❺ 什麼是數控車床的C軸功能

車削中心上的C軸功能，既可實現主軸周向的任意位置控制，又能實現X-C、Z-C軸的聯動。車削中心是在普通數控車床的基礎上，增加了C軸和動力頭。

由於增加了C軸和銑削動力頭，這種數控車床的加工功能大大增強，除可以進行一般車削外還可以進行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鑽削等加工。

CS輪廓控制是在伺服主軸（串列主軸）上組合專用的檢測器，通過主軸電機進行定位的一種功能，與主軸定位（T系列）相比精度更高，可以在定位以及其它的伺服軸之間進行插補。

對伺服主軸進行速度控制的情形叫主軸旋轉控制，對伺服主軸進行位置控制的情形叫主軸輪廓控制。對主軸進行輪廓控制的功能就是CS輪廓控制功能。

(5)什麼是數控機床的主軸功能擴展閱讀

車削加工中心在普通數控車床的基礎上，增加了C軸和動力頭，更高級的機床還帶有刀庫，可控制X、Z和C三個坐標軸，聯動控制軸可以是（X，Z）、（X，C）或（Z，C）。

由於增加了C軸和銑削動力頭，這種數控車床的加工功能大大增強，除可以進行一般車削外，還可以進行徑向和軸向銑削、曲面銑削、中心線不在零件回轉中心的孔和徑向孔的鑽削等加工。

機床放置於基礎上，應在自由狀態下找平，然後將地腳螺栓均勻地鎖緊。對於普通機床，水平儀讀數不超過0.04/1000mm，對於高精度的機床，水平儀不超過0.02/1000mm。

在測量安裝精度時，應在恆定溫度下進行，測量工具需經一段定溫時間後再使用。機床安裝時應竭力避免使機床產生強迫變形的安裝方法。

機床安裝時不應隨便拆下機床的某些部件，部件的拆卸可能導致機床內應力的重新分配，從而影響機床精度。

❻ 數控系統中主軸變頻器有什麼功能

下面舉例以士林變頻器在應用中的情況為例說明一下吧！

控機床是一種靈活、高效能的自動化機床,它較好地解決了復雜、精密、小批多變的零件加工問題。合理地進行數控機床主軸的控制,對提高機床的加工精度和生產效率都十分重要。
數控機床的主軸驅動系統也叫主傳動系統,是完成主運動的動力裝置部分。主軸驅動系統通過該傳動機構轉變成主軸上安裝的刀具或工件的切削力矩和切削速度,配合進給運動,加工出理想的零件。它是零件加工的成型運動之一,它的精度對零件的加工精度有較大的影響。機床的主軸驅動和進給驅動有較大的差別，機床主軸的工作運動通常是旋轉運動，不像進給驅動需要絲桿或者其他直線運動裝置作往復運動，數控機床通過主軸的回轉與進給實現刀具與工件的相對切削運動。
根據機床主軸傳動的工作特點，早期的機床多數採用三相非同步電動機加上多級變速箱的結構，隨著技術的不斷發展，機床機構有了很大改進，從而對主軸系統提出了新的要求，而且因用途而異，在數控機床中，數控車床佔42%，數控鑽鏜銑床佔33%，數控磨床、沖床佔23%，其他佔2%，為了滿足量大面廣的前兩類數控機床的需要，對主軸傳動提出了如下要求：主傳動電機應有2.2KW~250KW的功率范圍；要有大的無級調速范圍，如能在1：100~1000范圍內進行恆轉矩調速和1：10的恆功率調速；要求主傳動有四象限的驅動能力；為了滿足螺紋車削，要求主軸能與進給實行同步控制。
在目前數控車床中，主軸控制裝置通常是採用交流變頻器來控制交流主軸電動機。為滿足數控車床對主軸驅動的要求，變頻器必須有以下性能:（1）寬調速范圍，且穩速精度高;（2）低速運行時，有較大力矩輸出;（3）加減速時間短;（4）過載能力強;（5）快速響應主軸電機快速正反轉以及加減速。
下圖是變頻器在數控機床主軸上的應用：

其中變頻器與數控裝置的聯系通常包括:（1）數控裝置給變頻器的正反轉信號;（2）數控裝置給變頻器的速度或頻率信號，可以通過通訊給定或模擬給定；（3）變頻器給數控裝置的故障等狀態信號。所有關於對變頻器的操作和反饋均可在數控面板進行編程和顯示。通過變頻器內部關於輸入信號與設定頻率的輸入輸出特性曲線的設置，數控裝置就可以方便而自由地控制主軸的速度。該特性曲線必須涵蓋電壓/電流信號、正/反作用、單/雙極性的不同配置，以滿足數控車床快速正反轉、自由調速、變速切削的要求。
主軸變頻器的基本選型應該依據主軸驅動的要求。目前市場上最為常用的一類變頻器為V/F控制方式，採用此控制方式的變頻器低頻轉矩不夠大、穩速精度不夠高，因此在車床主軸上使用不太適合。另一類型的變頻器為矢量型變頻器，所謂矢量控制，通俗的講，就是使鼠籠式非同步機像直流電機那樣具有優秀的運行性能及很高的控制性能，通過控制變頻器輸出電流的大小、頻率及其相位，用以維持電機內部的磁通為恆定值，產生所需要的轉矩，此類變頻器具有低頻力矩大，穩速精度高，響應速度快，相對伺服系統價格便宜等特點，在數控機床主軸上應用尤為合適，矢量控制的變頻器在數控機床主軸驅動上正逐步推廣。

對於數控車床的主軸電機，使用無速度感測器的變頻調速器的矢量控制後，具有以下顯著優點:大幅度降低維護費用，甚至免維護;可實現高效率的切割和較高的加工精度;實現低速和高速情況下強勁的力矩輸出。在這些方面士林變頻器均表現出眾，最新推出的SE2系列72000轉高速電主軸變頻器更是在超薄玻璃切削，金屬表面切削處理等機床上獨占鰲頭。

❼ 數控機床高速主軸是什麼，有什麼選擇要求

高速電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術。高速數控機床主傳動系統取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機床主軸由內裝式電動機直接驅動，從而把機床主傳動鏈的長度縮短為零，實現了機床的「零傳動」。這種主軸電動機與機床主軸「合二為一」的傳動結構形式，使主軸部件從機床的傳動系統和整體結構中相對獨立出來，因此可做成「主軸單元」，俗稱「電主軸」。
高速電主軸所融合的技術：
電主軸是最近幾年在數控機床領域出現的將機床主軸與主軸電機融為一體的新技術，它與直線電機技術、高速刀具技術一起，將會把高速加工推向一個新時代。電主軸是一套組件，它包括電主軸本身及其附件：電主軸、高頻變頻裝置、油霧潤滑器、冷卻裝置、內置編碼器、換刀裝置。
高速電主軸所融合的技術：
高速軸承技術：電主軸通常採用復合陶瓷軸承，耐磨耐熱，壽命是傳統軸承的幾倍；有時也採用電磁懸浮軸承或靜壓軸承，內外圈不接觸，理論上壽命無限；
高速電機技術：電主軸是電動機與主軸融合在一起的產物，電動機的轉子即為主軸的旋轉部分，理論上可以把電主軸看作一台高速電動機。關鍵技術是高速度下的動平衡；
潤滑：電主軸的潤滑一般採用定時定量油氣潤滑；也可以採用油脂潤滑，但相應的速度要打折扣。所謂定時，就是每隔一定的時間間隔注一次油。所謂定量，就是通過一個叫定量閥的器件，精確地控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑，指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤滑作用；太多，在軸承高速旋轉時會因油的阻力而發熱。
冷卻裝置：為了盡快給高速運行的電主軸散熱，通常對電主軸的外壁通以循環冷卻劑，冷卻裝置的作用是保持冷卻劑的溫度。
內置脈沖編碼器：為了實現自動換刀以及剛性攻螺紋，電主軸內置一脈沖編碼器，以實現准確的相角控制以及與進給的配合。
自動換刀裝置：為了應用於加工中心，電主軸配備了自動換刀裝置，包括碟形簧、拉刀油缸等；
高速刀具的裝卡方式：廣為熟悉的BT、ISO刀具，已被實踐證明不適合於高速加工。這種情況下出現了HSK、SKI等高速刀具。
高頻變頻裝置：要實現電主軸每分鍾幾萬甚至十幾萬轉的轉速，必須用一高頻變頻裝置來驅動電主軸的內置高速電動機，變頻器的輸出頻率必須達到上千或幾千赫茲。
高速主軸的優勢分析：
在高速主軸單元中，由於機床既要進行粗加工，也要進行精加工，因此對主軸單元提出了較高的靜剛度和工作精度的要求。另外，高速機床主軸單元的動態特性也在很大程度上決定或者制約了機床的價格質量和切削能力。當切削過程出現較大的在振動時，會使刀具出現劇烈的磨損或破損，也會增加主軸軸承所承受的動載荷，降低軸承的精度和壽命，影響加工精度和表面質量。因此，主軸單元應具有較高的抗振性。
相比一般的傳統主軸，電主軸將電機內置，傳動上摒棄了皮帶和齒輪，在高速運轉情況下，很好的解決了振動和雜訊問題，提高了機床的加工精度和加工表面粗糙度，可以最快地實現較高的速度變化，即主軸回轉時要具有極大的角加速度，這極大的提高了生產效率。
用在高精度機床上的電主軸，不但要求主軸轉速高，而且要求其旋轉精度也高、並且振動小。因此，在電主軸的設計階段，必須對它進行動力學特性分析，以確定其各階臨界轉速和各階振型。對於高速軸系，其轉子動力學性能的分析和設計是直接決定主軸性能設計的一項重要內容。主軸的轉子動力學性能如何，對整台機床能否實現高速加工以及加工精度、主軸軸承的壽命和其它關鍵部件的正常工作等方面都有著至關重要的影響。另外，陶瓷角接觸球軸承具有製造精度高、極限轉速高、承載能力強，能同時承受徑向和軸向載荷等特點而被廣泛地應用於高速機床主軸的支承中。軸承內部各元件的運動及所受載荷比較復雜，特別是高速球軸承中，離心力和陀螺力矩作用的結果使軸承的運轉狀態發生變化，影響到軸承的變形與載荷關系特性，從而影響到球軸承支撐的轉子系統的動力學性能。
高速主軸電機的轉速選擇：
高速主軸電機，不管輕金屬加工還是重金屬加工，其的選擇都根據加工材料的本質來選擇轉速。加工密度高的材料之所以要選擇24000~60000轉，是因為材料密度高，硬度強，低轉速加工會造成出行毛邊，表面不光滑等現象。加工低密度的材料之所以選擇3000~24000轉的，是因為高轉速對低密度材料來說有造成拉裂的危險等因素。
高速主軸的變速方式：
1、無級變速
數控機床一般採用直流或交流主軸伺服電動機實現主軸無級變速。
交流主軸電動機及交流變頻驅動裝置（籠型感應交流電動機配置矢量變換變頻調速系統），由於沒有電刷，不產生火花，所以使用壽命長，且性能已達到直流驅動系統的水平，甚至在雜訊方面還有所降低。因此，目前應用較為廣泛。
主軸傳遞的功率或轉矩與轉速之間的關系。當機床處在連續運轉狀態下，主軸的轉速在437~3500r/min范圍內，主軸傳遞電動機的全部功率11kW，為主軸的恆功率區域Ⅱ（實線）。在這個區域內，主軸的最大輸出扭矩（245N.m）隨著主軸轉速的增高而變小。主軸轉速在35~437r/min范圍內，主軸的輸出轉矩不變，稱為主軸的恆轉矩區域Ⅰ（實線）。在這個區域內，主軸所能傳遞的功率隨著主軸轉速的降低而減小。圖中虛線所示為電動機超載（允許超載30min）時，恆功率區域和恆轉矩區域。電動機的超載功率為15kW，超載的最大輸出轉矩為334N.m。
2、分段無級變速
數控機床在實際生產中，並不需要在整個變速范圍內均為恆功率。一般要求在中、高速段為恆功率傳動，在低速段為恆轉矩傳動。為了確保數控機床主軸低速時有較大的轉矩和主軸的變速范圍盡可能大，有的數控機床在交流或直流電動機無級變速的基礎上配以齒輪變速，使之成為分段無級變速。
高速主軸的潤滑方式：
高速主軸的主軸軸承常見的潤滑方式有脂潤滑、油霧潤滑、油氣潤滑、噴射潤滑及環下潤滑等。
脂潤滑不需任何設備，是低速主軸普遍採用的潤滑方式。dn值在1.0×106以上的主軸，多採用油潤滑的方式。
油霧潤滑是將潤滑油(如透平油)經壓力空氣霧化後對軸承進行潤滑的。這種方式實現容易，設備簡單，油霧既有潤滑功能，又能起到冷卻軸承的作用，但油霧不易回收，對環境污染嚴重，故逐漸被新型的油氣潤滑方式所取代。
油氣潤滑是將少量的潤滑油不經霧化而直接由壓縮空氣定時、定量地沿著專用的油氣管道壁均勻地被帶到軸承的潤滑區。潤滑油起潤滑的作用，而壓縮空氣起推動潤滑油運動及冷卻軸承的作用。油氣始終處於分離狀態，這有利於潤滑油的回收，而對環境卻沒有污染。實施油氣潤滑時，一般要求每個軸承都有單獨的油氣噴嘴，對軸承噴射處的位置有嚴格的要求，否則不易保證潤滑效果，油氣潤滑的效果還受壓縮空氣流量和油氣壓力的影響。一般地講，增大空氣流量可以提高冷卻效果，而提高油氣壓力，不僅可以提高冷卻效果，而且還有助於潤滑油到達潤滑區，因此，提高油氣壓力有助於提高軸承的轉速。
實驗表明，加大壓力比採用常規壓力進行油氣潤滑可使軸承的轉速提高20%。噴射潤滑是直接用高壓潤滑油對軸承進行潤滑和冷卻的，功率消耗較大，成本高，常用在dn值為2.5×106以上的超高速主軸上。
環下潤滑是一種改進的潤滑方式，分為環下油潤滑和環下油氣潤滑。實施環下油或者油氣潤滑時，潤滑油或油氣從軸承的內圈噴入潤滑區，在離心力的作用下潤滑油更易於到達軸承潤滑區，因而比普通的噴射潤滑和油氣潤滑效果好，可進一步提高軸承的轉速，如普通油氣潤滑，角接觸陶瓷球軸承的dn值為2.0×106左右，採用加大油氣壓力的方法可將dn值提高到2.2×106，而採用環下油氣潤滑則可達到2.5×106。

❽ 數控機床由哪幾部分組成它們各部分的主要功能是什麼

數控機床一般由下列幾個部分組成：
●主機，他是數控機床的主題，包專括機床身、屬立柱、主軸、進給機構等機械部件。他是用於完成各種切削加工的機械部件。
●數控裝置，是數控機床的核心，包括硬體（印刷電路板、crt顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等）以及相應的軟體，用於輸入數字化的零件程序，並完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種控制功能。
●驅動裝置，他是數控機床執行機構的驅動部件，包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。他在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。
●輔助裝置，指數控機床的一些必要的配套部件，用以保證數控機床的運行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監測等。它包括液壓和氣動裝置、排屑裝置、交換工作台、數控轉台和數控分度頭，還包括刀具及監控檢測裝置等。
●編程及其他附屬設備，可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。

❾ 什麼是數控機床的模擬主軸，還有就是繼電器的作用是什麼

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