數控機床伺服主軸和變頻主軸有什么區別

① 概念上的差異。

目前，FANUC系統主軸電機的控制接口主要有兩種：模擬（dc0~10V）接口和數字（串行傳輸）接口。模擬接口由變頻器和三相異步電動機控制和驅動；數字接口由全數字伺服電機驅動。一般來說，變頻器驅動的主軸為模擬主軸，伺服電機驅動的主軸為伺服主軸。兩者都能滿足數控機床主軸的控制要求。

② 控制硬件的差異。

隨著自動控制領域技術的發展，特別是微電子和電力技術的不斷更新，伺服控制系統已從早期的模擬控制逐步發展到全數字控制系統，伺服系統硬件的軟件化大大提高了其控制性能。在模擬交流伺服系統中，位置控制部分由LSI完成。在全數字伺服系統中，速度環和電流環由單片機控制。Kanuc的系統設計將系統內部的這部分電路設計為系統控制的一部分（通常稱為axis卡）。該部分實現了位置、速度和電流的控制。

③ 原則上的不同。

變頻主軸電機由變頻器驅動，具有低頻輸出轉矩大、高速輸出穩定、轉矩動態響應快、穩速精度高、減速停車速度快且穩定、抗干擾能力強等特點。變頻器是一種電能控制裝置，它利用功率半導體器件的開關功能將工頻電源轉換成另一個頻率。可實現交流異步電動機的軟起動和變頻調速，提高運行精度，改變功率因數，實現過流、過壓、過載保護功能。變頻器的主電路一般可分為兩類：一類是電壓型，即將電壓源的直流電轉換為交流電的變頻器，其直流電路的濾波元件為電容器；其次是電流型，它是一種將電流源的直流電轉換為交流電的變頻器，直流電路的濾波元件是一個電感器。
c、使用變頻器的主要問題是在低速時扭矩降低。由于機床對主軸運行的要求是恒定功率曲線，因此速度越低，扭矩要求越高。因此，變頻主軸在銑床中的主要應用是中高速銑削，與鉸孔和鏜孔無關。對于車床，應采用換檔來增加低速扭矩。合富主軸由伺服驅動器驅動。控制伺服系統中機械部件操作的發動機是輔助電機間接變速裝置。伺服電機可以使控制速度和位置精度非常準確，并將電壓信號轉換為扭矩和速度來驅動控制對象。

④ 市場應用的差異。

該變頻主軸經濟，具有良好的變速功能，易于實現高速大功率，能滿足大多數加工要求。它用于大多數數控車床和數控銑床。由于變頻器UF的影響，其速度波動，定位不良。此外，變頻主軸還可以對主軸進行定位控制，也可以實現剛性攻絲。然而，取決于所選的主套筒電機和變頻器，當然，效果肯定不如伺服主軸好。這主要取決于在數控系統中實現剛性攻絲的方法。國內數控系統的剛性攻絲主要以每轉進給量為基礎，只要主軸轉速波動小，就可以完成剛性攻絲。

真正的剛性攻絲需要兩軸插補，主軸要求與伺服軸相同，要求響應速度高，加減速特性好；還應要求速度調節比，主軸必須能夠以1Rmin甚至更低的速度工作。國內加工中心大多采用帶反饋編碼器的主軸電機、高性能變頻器和PG反饋脈沖卡，實現準確的定位控制和硬螺紋攻絲。