數(shù)控機(jī)床伺服主軸和變頻主軸有什么區(qū)別

① 概念上的差異。

目前，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)主軸電機(jī)的控制接口主要有兩種：模擬（dc0~10V）接口和數(shù)字（串行傳輸）接口。模擬接口由變頻器和三相異步電動(dòng)機(jī)控制和驅(qū)動(dòng)；數(shù)字接口由全數(shù)字伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。一般來說，變頻器驅(qū)動(dòng)的主軸為模擬主軸，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主軸為伺服主軸。兩者都能滿足數(shù)控機(jī)床主軸的控制要求。

② 控制硬件的差異。

隨著自動(dòng)控制領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，特別是微電子和電力技術(shù)的不斷更新，伺服控制系統(tǒng)已從早期的模擬控制逐步發(fā)展到全數(shù)字控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)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(tǒng)中，位置控制部分由LSI完成。在全數(shù)字伺服系統(tǒng)中，速度環(huán)和電流環(huán)由單片機(jī)控制。Kanuc的系統(tǒng)設(shè)計(jì)將系統(tǒng)內(nèi)部的這部分電路設(shè)計(jì)為系統(tǒng)控制的一部分（通常稱為axis卡）。該部分實(shí)現(xiàn)了位置、速度和電流的控制。

③ 原則上的不同。

變頻主軸電機(jī)由變頻器驅(qū)動(dòng)，具有低頻輸出轉(zhuǎn)矩大、高速輸出穩(wěn)定、轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、穩(wěn)速精度高、減速停車速度快且穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。變頻器是一種電能控制裝置，它利用功率半導(dǎo)體器件的開關(guān)功能將工頻電源轉(zhuǎn)換成另一個(gè)頻率。可實(shí)現(xiàn)交流異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)和變頻調(diào)速，提高運(yùn)行精度，改變功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)過流、過壓、過載保護(hù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換為交流電的變頻器，直流電路的濾波元件是一個(gè)電感器。
c、使用變頻器的主要問題是在低速時(shí)扭矩降低。由于機(jī)床對(duì)主軸運(yùn)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(yīng)用是中高速銑削，與鉸孔和鏜孔無關(guān)。對(duì)于車床，應(yīng)采用換檔來增加低速扭矩。合富主軸由伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。控制伺服系統(tǒng)中機(jī)械部件操作的發(fā)動(dòng)機(jī)是輔助電機(jī)間接變速裝置。伺服電機(jī)可以使控制速度和位置精度非常準(zhǔn)確，并將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為扭矩和速度來驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。

④ 市場應(yīng)用的差異。

該變頻主軸經(jīng)濟(jì)，具有良好的變速功能，易于實(shí)現(xiàn)高速大功率，能滿足大多數(shù)加工要求。它用于大多數(shù)數(shù)控車床和數(shù)控銑床。由于變頻器UF的影響，其速度波動(dòng)，定位不良。此外，變頻主軸還可以對(duì)主軸進(jìn)行定位控制，也可以實(shí)現(xiàn)剛性攻絲。然而，取決于所選的主套筒電機(jī)和變頻器，當(dāng)然，效果肯定不如伺服主軸好。這主要取決于在數(shù)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)剛性攻絲的方法。國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的剛性攻絲主要以每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為基礎(chǔ)，只要主軸轉(zhuǎn)速波動(dòng)小，就可以完成剛性攻絲。

真正的剛性攻絲需要兩軸插補(bǔ)，主軸要求與伺服軸相同，要求響應(yīng)速度高，加減速特性好；還應(yīng)要求速度調(diào)節(jié)比，主軸必須能夠以1Rmin甚至更低的速度工作。國內(nèi)加工中心大多采用帶反饋編碼器的主軸電機(jī)、高性能變頻器和PG反饋脈沖卡，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的定位控制和硬螺紋攻絲。