金屬切削機(jī)床的變頻調(diào)速

1、金屬切削機(jī)床的變頻調(diào)速金屬切削機(jī)床的變頻調(diào)速摘要：本文以普通車(chē)床作為典型例子，論述了金屬切削機(jī)床在采用變頻調(diào)速方案時(shí)，通過(guò)適當(dāng)選擇傳動(dòng)比，可使系統(tǒng)容量減為最小。介紹了作為機(jī)床無(wú)級(jí)調(diào)速典型例子的龍門(mén)刨床在采用變頻調(diào)速方案時(shí)的具體考慮。關(guān)鍵詞：車(chē)床計(jì)算轉(zhuǎn)速主運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)比龍門(mén)刨床刨臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)周期雙穩(wěn)態(tài)接近開(kāi)關(guān)接近塊1機(jī)床拖動(dòng)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)機(jī)床拖動(dòng)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)1.11.1概述概述金屬切削機(jī)床的種類(lèi)很多，主要有：車(chē)床、銑床、磨床、鉆床、刨

2、床、鏜床等。金屬切削機(jī)床的基本運(yùn)動(dòng)是切削運(yùn)動(dòng)，即工件與刀具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。切削運(yùn)動(dòng)由主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)組成。在切削運(yùn)動(dòng)中，承受主要切削功率的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為主運(yùn)動(dòng)。在車(chē)床、磨床和刨床等機(jī)床中，主運(yùn)動(dòng)是工件的運(yùn)動(dòng)；而在銑床、鏜床和鉆床等機(jī)床中，主運(yùn)動(dòng)則是刀具的運(yùn)動(dòng)。金屬切削機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)都要求調(diào)速，并且調(diào)速的范圍往往較大。例如，CA6140型普通車(chē)床的調(diào)速范圍為120：1，X62W型銑床的調(diào)速范圍為50：1等。但金屬切削機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的調(diào)速，一般都在停機(jī)

3、的情況下進(jìn)行，在切削過(guò)程中是不進(jìn)行調(diào)速的。這在進(jìn)行變頻調(diào)速時(shí)，為采用多檔傳動(dòng)比方案的可行性提供了基礎(chǔ)。1.21.2主運(yùn)動(dòng)的負(fù)載性質(zhì)主運(yùn)動(dòng)的負(fù)載性質(zhì)通用機(jī)床的低速段，允許的最大進(jìn)刀量都是相同的，負(fù)載轉(zhuǎn)矩也相同，屬于恒轉(zhuǎn)矩區(qū)；而在高速段，則由于受床身機(jī)械強(qiáng)度和振動(dòng)以及刀量強(qiáng)度等的影響，速度越高，允許的最大進(jìn)刀量越小，（1）主運(yùn)動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為普通車(chē)床的主運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的拖動(dòng)系統(tǒng)為主拖動(dòng)系統(tǒng)。（2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)主要是刀架的移動(dòng)。由于在車(chē)削螺

4、紋時(shí)，刀架的移動(dòng)速度必須和工件的旋轉(zhuǎn)速度嚴(yán)格配合，故中小型車(chē)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)通常由主電動(dòng)機(jī)進(jìn)給傳動(dòng)鏈而拖動(dòng)的，并無(wú)獨(dú)立的進(jìn)給拖動(dòng)系統(tǒng)。2.1.32.1.3主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)阻轉(zhuǎn)矩的形成主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)阻轉(zhuǎn)矩的形成主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的阻轉(zhuǎn)矩就是工件在切削過(guò)程中形成的阻轉(zhuǎn)矩。理論上說(shuō)，切削功率用于切削的剝落和變形。故切削力正比于被切削的材料性質(zhì)和截面積，切削面積由切削深度和走刀量決定。而切削轉(zhuǎn)矩則取決于切削力和工件回轉(zhuǎn)半徑的乘積，其大小與下列因素有關(guān)：（1）切削深度

5、；（2）進(jìn)刀量；（3）工件的材質(zhì)與直徑，等。2.22.2實(shí)例及基本數(shù)據(jù)實(shí)例及基本數(shù)據(jù)某廠(chǎng)的意大利產(chǎn)SAG型精密車(chē)床，由于調(diào)速用電磁離合器損壞率較高，國(guó)內(nèi)無(wú)配件，進(jìn)口件又十分昂貴，故改用變頻調(diào)速。具體情況如下：2.2.12.2.1原拖動(dòng)系統(tǒng)概況原拖動(dòng)系統(tǒng)概況（1）轉(zhuǎn)速檔次負(fù)載側(cè)有八檔轉(zhuǎn)速：75、120、200、300、500、800、1200、2000rmin。（2）電動(dòng)機(jī)的主要額定數(shù)據(jù)1）額定容量2.2KW；2）額定轉(zhuǎn)速1440rmin