數(shù)控車床是機電一體化的典型商品，是集機床、核算機、電機及其拖動、自動操控、查看等技能于一身的自動化設備。其間主軸運動是數(shù)控車床的一個首要內(nèi)容，以結束切削使命，其動力占整臺車床動力的70%～80%。根柢操控是主軸的正、回轉和接連，可自動換擋和無級調速。

在現(xiàn)在數(shù)控車床中，主軸操控設備通常是選用溝通變頻器來操控溝通主軸電動機。為滿足數(shù)控車床對主軸驅動的央求，有必要有以下功用：寬調速方案，且速度安穩(wěn)功用要高；在斷續(xù)負載下，電機的轉速不堅決要?。患?、減速時刻短；過載才調強；噪聲低、顫抖小、壽數(shù)長。

1.主軸變頻操控的根柢原理

由異步電機理論可知，主軸電機的轉速與頻率近似成正比，改動頻率即能夠滑潤地調度電機轉速，而關于變頻器而言，其頻率的調度方案是很寬的，可在0～400Hz（乃至更高頻率）之間恣意調度，因而主軸電機轉速也能夠在較寬的方案內(nèi)調度。

圖1變頻器在數(shù)控車床上的運用

當然，轉速跋涉后，還應思考到對其軸承及繞組的影響，避免電機過火磨損及過熱，通常能夠通過設定最高頻率來進行綁縛。

圖1所示為變頻器在數(shù)控車床中的運用，其間變頻器與數(shù)控設備的聯(lián)絡通常包含：數(shù)控設備到變頻器的正、回轉信號；數(shù)控設備到變頻器的速度或頻率信號；變頻器到數(shù)控設備的缺點等狀況信號。因而，悉數(shù)關于對變頻器的操作和反響均可在數(shù)控面板進行編程和閃現(xiàn)。

2.主軸變頻操控的體系構成

不運用變頻器進行變速傳動的數(shù)控車床通常用時刻操控器供認電機轉速抵達指令速度開端進刀，而運用變頻器后，機床可按指令信號進刀，這么一來就跋涉了功率。假定被加工件呈圖2（a）所示形狀，則由圖中可看出，對應于工件的AB段，主軸速度堅持在1000r/min，對應于BC段，電機拖動主軸成恒線速度移動，但轉速卻是接連改動的，然后結束高精度切削。

圖2主軸變頻器體系構成暗示

在本體系中，速度信號的傳遞是通過數(shù)控設備到變頻器的仿照給定通道（電壓或電流），通過變頻器內(nèi)部關于輸入信號與設定頻率的輸入輸出特性曲線的設置，數(shù)控設備就能夠便當而安閑地操控主軸的速度。該特性曲線有必要包含電壓/電流信號、正/反作用、單/雙極性的紛歧樣配備，以滿足數(shù)控車床活絡正/回轉、安閑調速、變速切削的央求。

3.主軸變頻器的根柢選型

現(xiàn)在較為簡略的一類變頻器是U/f操控，它即是一種電壓發(fā)作辦法設備，對調頻進程中的電壓進行給定改動辦法調度，多見的有線性U/f操控（用于恒轉矩）陡峭方U/f操控（用于風機水泵變轉矩）。

U/f操控的缺點在于低頻轉矩不行（需求轉矩跋涉）、速度安穩(wěn)性欠好（調速方案1：10），因而在車床主軸變頻運用進程中被逐漸挑選，而矢量操控的變頻器正逐漸推行。在車床主軸操控中，矢量操控有關于U/f操控而言，其利益有：操控特性十分優(yōu)秀，能夠與直流電機的電樞電流加勵磁電流調度比照美；能習氣央求高速照料的場合；調速方案大（1：100）；可進行轉矩操控。

當然矢量操控的變頻器構造雜亂、核算繁瑣，并且有必要存儲和再三地運用電動機的參數(shù)。矢量操控分無速度傳感器和有速度傳感器兩種辦法，差異在于后者具有更高的速度操控精度（0.5‰），而前者為（5‰），可是在數(shù)控車床中無速度傳感器的矢驟變頻器的操控功用現(xiàn)已契合操控央求，所以在許多運用場合中舉薦運用無速度傳感器操控的矢驟變頻器。