CNC旋盤加工スピンドルの速度調整方法

CNC旋盤加工のメイントランスミッションの要件を満たすために、CNC工作機械はモーターの無段階速度調整システムを採用しています。速度調整範囲を拡大し、低速および大トルクの要件を満たすために、ギアステップ速度調整とモーターステップレス速度調整の組み合わせも一般的に使用されます。スピンドル速度制御を実現する方法。

1.機械式ギアシフト

CNC旋盤加工のメイントランスミッションシステムでは、モーターの無段階速度調整により、従来のスピンドルボックス構造が大幅に簡素化されています。ただし、スピンドルモーターと駆動電源の制限により、低速時には一定のトルクで出力されることが多い。スピンドルが全速度範囲内でメインモーターの最大出力パワーを可能な限り提供し、低速で強力な切削のためのCNC工作機械のニーズを満たすために、1〜4ギアの組み合わせそして、無段階速度調整、いわゆるセグメンテーション無段階速度調整がよく使用されます。メカニカルギアリダクションの採用により、出力を増幅するだけでなく、速度範囲を拡大しています。

CNC旋盤加工が切削しているとき、スピンドルは部品加工プログラムのSコマンドで指定された速度で自動的に動きます。したがって、数値制御システムには2種類のスピンドル速度コマンド信号が必要です。つまり、アナログまたはデジタル信号（Sコード）を使用してスピンドルモーターの駆動速度調整回路を制御し、スイッチング信号（Mコード）を使用します。機械歯車の速度を制御するために使用されます。自動シフトのための作動メカニズム。自動変速アクチュエータは、電気機械変換デバイスであり、一般的に使用される油圧シフトフォークと電磁クラッチです。

2.モーター速度調整

CNC旋盤のスピンドルドライブに使用される速度調整モーターは、主にDCとACの2つのカテゴリーに分けられます。

（1）DCモーター速度調整-通常、CNC工作機械には大きな速度調整範囲があり、DCモーター速度調整は電圧調整と磁気調整の両方を採用しています。一般的なDCスピンドルモーターの特性曲線を図6-1に示します。その特性曲線から、モーターは速度n0未満の一定トルク速度調整であることがわかります。つまり、モーターは電機子電圧を変更することによって実現されます。これは、n0を超える一定の電力速度調整であり、励起電流を変更することによって実現されます。

より一般的に使用されるFANUC DC励起スピンドルモーターは、三相完全制御サイリスタ非循環電流可逆速度調整システムを採用しており、電圧および磁気速度調整を実現でき、速度範囲は35〜3500r / minです。

（2）ACモーター速度調整

現在、CNC工作機械のACスピンドルドライブにケージ誘導モーターが使用されており、ベクトル制御周波数変換速度調整法が広く使用されています。

新しいDCおよびACスピンドル速度モーターの改良により、モーター速度調整が広く使用されるようになります。ただし、経済的なCNC工作機械のコストを削減するために、機械的なギアシフトを使用してスピンドル速度を変更することがよくあります。