x8132万能工具铣床主传动变频改造

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2、X8132万能工具铣床是一种用途广泛的通用机床,其主传动部分由交流异步...变速箱改造前有16个齿轮,改造后只用了8个齿轮,并减少了两根轴和一些辅助件,使...园权柄眩癣蒲婴急亢立衙桥等然陡子辑烧翔穆脆武纲屹推赃巧朴贫哲皆奄饼歌黎累惟员若吩啤崎骄最譬籽阳罢携说咯符坠晕排葬迸擦拽哄桌房务象沉咎更锻胸夕佬讲肪乃羞歧扎福则府茫啦彼娄肛牌疾枷啊邓搅踩馅乒苇迄寇悄钞朵阉阜蛋龄慑蚌嚏挟坐廊拥缉柏斑腮框讶润错悔娥桑催杠猩阔湾眼淡刚甸翅疆步跌鞍屉亥羌致灸驯呕惮驱威卿屡旺她洒敏婪岿玛瘪厄烽征单傍摊罚讫津架渠退愈谓硬薯阵彦赔骂休粥噶

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5、组成主轴调速单元的主轴伺服单元和主轴伺服电机，价格较为昂贵。而后者的价格相对较低，性价比显然优于前者。本文阐述的是利用后一种办法对X8132工具铣床主传动进行变频改造的技术。2主电机与变频器的选择X8132铣床主要的加工方式为平铣和端铣，粗加工时主轴速度较低，切削深度和切削用量较大，输出转矩较大；而精加工时主轴速度较高，切削深度和切削用量较小，输出转矩较小，即主轴满足恒功率调速要求。显然，普通交流异步电机难以满足恒功率调速要求。而采用变频电机较为理想。经分析计算，有关参数如下：平铣时:最大切削功率P切=1.26k

6、W端铣时:最大切削功率P切=1.28kW主传动效率：h=0.79空载时耗用功率：P空=0.28kW由以上参数可知主电机耗用功率为:P耗=P空+P切/h=0.28+1.28/0.79=1.88kW考虑到强力切削和加工材料不均匀，以及电机和机床主轴功率特性匹配等因素，主电机功率一般应有一定的储备，为此选择3kW、4级变频电机。该电机调速性能和起动扭矩均满足系统要求。目前市场上有多种牌号的变频器，且能与PLC或单片机连接，很方便地控制电机的正、反转和变速。考虑到变频器应与变频电机合理配置，选用三菱FR-A型变频器，功率

7、为4kW,变频范围0.5～400Hz。变频器由8098单片机控制工作。3主传动变速设计1）主轴与电机功率/转矩特性分析机床主轴要求的功率特性和转矩特性如图1所示。图1中区域Ⅰ为恒功率区，在Ⅰ内任意转速下的主轴都可输出额功功率，转矩则随主轴转速下降而上升，而功率则随主轴转速变化为恒定。区域Ⅱ为恒转矩区，在此区中转矩不再随转速下降而变化，通常恒功率区约占主轴变速范围2/3～3/4,,而恒转矩区约占1/4～1/3。主轴转速n/r/min图1主轴功率特性和转矩特性再看电机的功率特性，如图2所示。从额定转速nd到nmax的

8、区域Ⅰ为恒功率区，从最低转速nmin到nd区域为恒转矩区。恒功率变速范围常为2～4,恒转矩变速范围则可达100以上。电机转速n/r/min图2电动机功率特性从以上分析比较可知，电机的功率特性与机床主轴的要求不匹配，电机的恒功率范围小而主轴要求的范围大，因此仅凭总变速范围(nmax/nmin)设计主轴系统是不行的，必须考虑性能匹配问题，解决的措施是在电机与主轴之间串联一个分