數(shù)控雙頭車床中驅(qū)動

一、驅(qū)動系統(tǒng)的組成部分

1. 電機

   • 數(shù)控車床常用的電機包括步進電機和伺服電機。

   • 步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動機。它的工作原理是基于電磁感應(yīng)，每接收到一個脈沖信號，電機就會轉(zhuǎn)動一個固定的角度，這個角度稱為步距角。例如，一個步距角為 1.8° 的步進電機，當(dāng)接收到 200 個脈沖信號時，電機就會旋轉(zhuǎn)一圈。步進電機的優(yōu)點是控制簡單、成本較低，適用于對精度要求不是極高的場合，如一些簡單的數(shù)控車床的輔助軸驅(qū)動。

   • 伺服電機則是一種能夠精確控制位置、速度和轉(zhuǎn)矩的電機。它通過編碼器等反饋裝置，將電機的實際運行狀態(tài)（如轉(zhuǎn)子位置、速度等）反饋給控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)根據(jù)反饋信息和設(shè)定的目標值進行比較和調(diào)整，從而實現(xiàn)高精度的運動控制。伺服電機的響應(yīng)速度快、精度高，常用于數(shù)控車床的主軸和進給軸驅(qū)動，以保證加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量。

   
   

2. 驅(qū)動器

   • 驅(qū)動器是電機的控制單元，它的作用是接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的控制信號，并將其轉(zhuǎn)換為電機能夠識別的電流或電壓信號，從而驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。

   • 對于步進電機驅(qū)動器，它主要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的脈沖信號和方向信號來控制步進電機的旋轉(zhuǎn)方向和步數(shù)。驅(qū)動器還可以設(shè)置電機的細分參數(shù)，細分是指將一個步距角細分成更小的角度單位，通過增加細分可以提高電機的運動精度。例如，將步距角為 1.8° 的電機進行 10 細分后，每個脈沖對應(yīng)的電機轉(zhuǎn)角就變?yōu)?0.18°。

   • 伺服電機驅(qū)動器的功能更為復(fù)雜。它不僅要接收數(shù)控系統(tǒng)的位置、速度和轉(zhuǎn)矩指令，還要對電機的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測和反饋控制。伺服驅(qū)動器內(nèi)部通常包含高性能的處理器和復(fù)雜的控制算法，以確保電機能夠快速、精確地響應(yīng)指令，并且在運行過程中保持穩(wěn)定。

   
   

二、驅(qū)動系統(tǒng)在數(shù)控車床中的作用

1. 主軸驅(qū)動

   • 主軸驅(qū)動系統(tǒng)主要用于驅(qū)動車床的主軸旋轉(zhuǎn)。在加工過程中，主軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩直接影響著刀具與工件之間的切削速度和切削力。

   • 例如，在車削外圓時，根據(jù)工件材料和刀具材料的不同，需要選擇合適的主軸轉(zhuǎn)速。如果轉(zhuǎn)速過高，可能會導(dǎo)致刀具磨損過快；如果轉(zhuǎn)速過低，則會影響加工效率。通過驅(qū)動系統(tǒng)，可以精確地控制主軸的轉(zhuǎn)速，使其在加工過程中保持在最佳狀態(tài)。同時，對于一些需要進行恒線速度切削的場合，如車削圓錐面或球面，驅(qū)動系統(tǒng)能夠根據(jù)工件的直徑變化自動調(diào)整主軸轉(zhuǎn)速，以保證切削線速度恒定，從而提高加工表面質(zhì)量。

   
   

2. 進給軸驅(qū)動

   • 數(shù)控車床的進給軸包括 X 軸（橫向進給）和 Z 軸（縱向進給），進給軸驅(qū)動系統(tǒng)負責(zé)控制刀具相對于工件的進給運動。

   • 精確的進給驅(qū)動能夠保證加工零件的尺寸精度。例如，在車削螺紋時，進給軸需要按照嚴格的螺距要求進行運動。驅(qū)動系統(tǒng)通過精確控制進給電機的轉(zhuǎn)動角度和速度，確保刀具能夠在工件上切削出符合要求的螺紋。而且，在進行復(fù)雜的輪廓加工時，如車削非圓曲線，進給軸驅(qū)動系統(tǒng)需要與數(shù)控系統(tǒng)緊密配合，根據(jù)程序指令快速、準確地改變進給速度和方向，實現(xiàn)高質(zhì)量的加工。