【正文】 轉(zhuǎn)矩（功率）調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接受速度反饋實(shí)施速度閉環(huán)控制。，一般有機(jī)械故障和程序故障,當(dāng)發(fā)生刀未到位報(bào)警時(shí)首先要看報(bào)警信息，如 CK7525報(bào)警號(hào)是 27時(shí)說(shuō)明是換刀時(shí)間過(guò)長(zhǎng)刀未到位,此時(shí)先按下（PRGRM）把顯示器轉(zhuǎn)換到顯示程序，工作方式轉(zhuǎn)換成手輪（HANDEL） ，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪把刀移到安全位置,工作方式再換成手動(dòng)方式（JOG） ，按換刀按鈕讓刀架旋轉(zhuǎn)一下。如果是因換刀時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而發(fā)生刀未到位報(bào)警，一般要查看定位用的光柵是否損壞和光電脈沖發(fā)生器損壞,損壞的要更換新的。如果是床長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn),也可能是因?yàn)榧庸び玫睦鋮s液把卡爪和爪盤(pán)銹死在一起。運(yùn)動(dòng)夾緊與制動(dòng)裝置沒(méi)有充分釋放，齒輪傳動(dòng)系損壞或傳感器有問(wèn)題，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部匝間短路而引起的過(guò)熱,帶風(fēng)扇冷卻的電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇壞，出現(xiàn)上面的情況要及時(shí)的消滅異?，F(xiàn)象,摩擦力大時(shí)加潤(rùn)滑油或適當(dāng)?shù)卣{(diào)松,部件有損害的要及時(shí)更換新的。,可能的原因有：①加工工件時(shí)進(jìn)刀量過(guò)大超過(guò)了機(jī)床所能承受的范圍；②傳動(dòng)皮帶上有油導(dǎo)致皮帶打滑；③傳動(dòng)皮帶過(guò)松,要合理調(diào)整兩輪間的距離；④傳動(dòng)皮帶達(dá)到使用期,要予以更換新皮帶；⑤傳動(dòng)齒輪有損壞，可能發(fā)生斷齒等現(xiàn)象,要更換新的。一次實(shí)驗(yàn)加工 DC6J190T048B中間軸時(shí)發(fā)現(xiàn)一齒和四齒的螺旋角嚴(yán)重錯(cuò)誤,最后查出是加工一齒的輪和加工四齒的輪掛反了，導(dǎo)致主軸的角度嚴(yán)重偏離,查出原因后將兩輪互換，加工順利進(jìn)行。數(shù)控車(chē)床主軸驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)一般分為直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)有較大的差別。隨著刀具技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、加工工藝以及生產(chǎn)效率的不斷發(fā)展 上述傳統(tǒng)的主軸驅(qū)動(dòng)已不能滿足生產(chǎn)的需要 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸傳動(dòng)提出了更高的要求：（1）調(diào)速范圍寬并實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速為保證加工時(shí)選用合適的切削用量，以獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量，特別對(duì)于具有自動(dòng)換刀功能的數(shù)控加工中心，為適應(yīng)各種刀具、工序和各種材料的加工要求，對(duì)主軸的調(diào)速范圍要求更高，要求主軸能在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令自動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，并減少中間傳動(dòng)環(huán)節(jié) 簡(jiǎn)化主軸箱。（2）恒功率范圍要寬主軸在全速范圍內(nèi)均能提供切削所需功率，并盡可能在全速范圍內(nèi)提供主軸電動(dòng)機(jī)的最大功率。目前一般伺服主軸可以在 1秒內(nèi)從靜止加速到 6000r/min。為了提高傳動(dòng)件的制造精度與剛度，采用齒輪傳動(dòng)時(shí)齒輪齒面應(yīng)采用高頻感應(yīng)加熱淬火工藝以增加耐磨性。在結(jié)構(gòu)允許的條件下，應(yīng)適當(dāng)增加齒輪寬度，提高齒輪的重疊系數(shù)。采用直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床通常只設(shè)置高、低兩級(jí)速度的機(jī)械變速機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由主軸驅(qū)動(dòng)器控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，因此，它必須具有較寬的調(diào)速范圍。4)直流主軸驅(qū)動(dòng)器主回路一般采用晶閘管三相全波整流，以實(shí)現(xiàn)四象限的運(yùn)行。由于換刀、精密鏜孔、螺紋加工等需要，數(shù)控機(jī)床的主軸應(yīng)具有定向準(zhǔn)停控制功能，而且應(yīng)由電氣控制系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，以進(jìn)一步縮短定位時(shí)間，提高機(jī)床效率。 圖 21的上半部分為勵(lì)磁控制回路，由于主軸電動(dòng)機(jī)功率通常較大，且要求恒功率調(diào)速范圍盡可能大，因此，一般采用他勵(lì)電動(dòng)機(jī)，勵(lì)磁繞組與電樞繞組相互獨(dú)立，并由單獨(dú)的可調(diào)直流電源供電。圖 22為主軸定向準(zhǔn)?？刂剖疽鈭D，當(dāng)采用位置編碼器作為位置檢測(cè)器件時(shí)，為了控制主軸位置，主軸與編碼器之間必須是 1∶1 傳動(dòng)或?qū)⒕幋a器直接安裝在主軸軸端。 交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 與直流伺服驅(qū)動(dòng)一樣，交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也有模擬和數(shù)字式兩種型式，交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，具有如下特點(diǎn)： 1)由于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須采用微處理器和現(xiàn)代控制理論進(jìn)行控制，因此其運(yùn)行平穩(wěn)、振動(dòng)和噪聲小。5)由于交流主軸電動(dòng)機(jī)無(wú)換向器，主軸電動(dòng)機(jī)通常不需要進(jìn)行維修。 轉(zhuǎn)矩給定指令經(jīng)絕對(duì)值回路 4將轉(zhuǎn)矩給定指令電壓轉(zhuǎn)化為單極性信號(hào)。DA振幅器用于產(chǎn)生與轉(zhuǎn)矩指令相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)定子電流的幅值，而 DA勵(lì)磁強(qiáng)化回路用于控制增加定子電流的幅值。電流給定指令與電流反饋信號(hào)比較之后的誤差，經(jīng)放大送到 PWM控制回路 14，變成固定頻率的脈寬調(diào)制信號(hào)，其中，W 相信號(hào)由 Iu、Iv 人兩信號(hào)合成產(chǎn)生。由于低速時(shí)，F(xiàn)/V 轉(zhuǎn)換器的線性度較差，速度反饋信號(hào)一般還需要在微分電路 18和同步整流電路 20中作相應(yīng)的處理。取熔體的額定電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的～ 倍。一般 10kW以下的電動(dòng)機(jī)都可以直接起動(dòng)。圖 24電阻降壓起動(dòng)降壓起動(dòng)雖然能降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流，但由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，因此降壓起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩也減小較多，故此法一般適用于電動(dòng)機(jī)空載或輕載起動(dòng)。但定子繞組串電阻起動(dòng)時(shí)，能耗較大，實(shí)際應(yīng)用不多。Y—△起動(dòng)方法簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，因此在輕載起動(dòng)條件下，應(yīng)優(yōu)先采用。起動(dòng)結(jié)束后電源直接加到電動(dòng)機(jī)上。因一次電流 kI21?，因此這是電網(wǎng)電流為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的 31， 圖 25自耦補(bǔ)償起動(dòng)原理圖可見(jiàn)，采用自耦變壓器降壓起動(dòng)，起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩都降 K2倍。為了在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中得到比較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，需分幾級(jí)切除起動(dòng)電阻。在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩都是比較大的，適合于容量較大的設(shè)備，重載起動(dòng)的情況，廣泛用于橋式起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、龍門(mén)吊車(chē)等重載設(shè)備；對(duì)于一些容量較小的設(shè)備，轉(zhuǎn)子三相繞組所接電阻也可以不平衡，同樣，在切除時(shí)，也要進(jìn)行非平衡切換。鐵心中產(chǎn)生渦流損耗和一部分磁滯損耗，鐵心損耗相當(dāng)一個(gè)等值電阻，其線圈又是一個(gè)電抗，故電阻和電抗都隨頻率變化而變化，故稱頻敏變阻器，它與繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組接，如圖 27所示。 頻敏變阻器起動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，但與轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)相比，在同樣起動(dòng)電流下，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要小些。 當(dāng) SA向上合閘時(shí)，L1 接 U相，L2接 V相，L3 接 W相，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。機(jī)械制動(dòng)是利用機(jī)械裝置使電動(dòng)機(jī)從電源切斷后能迅速停轉(zhuǎn)。 圖 28 異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)原理線路圖能耗制動(dòng) 方法：將運(yùn)行著的異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組從三相交流電源上斷開(kāi)后，立即接到直流電源上，如圖 28所示，用斷開(kāi) QS，閉合 SA2來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方法是將轉(zhuǎn)子的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，消耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上，所以稱能耗制動(dòng)。 對(duì)于采用能耗制動(dòng)的異步電動(dòng)機(jī)，既要求有較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又要求定、轉(zhuǎn)子回路中電流不能太大使繞組過(guò)熱。（1）電源反接制動(dòng) 方法：改變電動(dòng)機(jī)定子繞組與電源的聯(lián)接相序，如圖 210所示，斷開(kāi) QS1，接通QS2即可。一般為了限制制動(dòng)電流和增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)可在轉(zhuǎn)子回路串入制動(dòng)電阻，特性如曲其線 3所示，制動(dòng)過(guò)程同上。如果在轉(zhuǎn)子回路串入很大的電阻，機(jī)械特性變?yōu)樾甭屎艽蟮那€ 2，因機(jī)械慣性，工作點(diǎn)由 a點(diǎn)移到 b點(diǎn)，因此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速下降。沈陽(yáng)機(jī)床廠當(dāng)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障時(shí)，可以根據(jù)保護(hù)功能的情況，分析故障原因。④瞬時(shí)過(guò)電流報(bào)警當(dāng)驅(qū)動(dòng)器中由于內(nèi)部短路、輸出短路等原因產(chǎn)生異常的大電流時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出報(bào)警并進(jìn)行保護(hù)。⑧短路保護(hù)當(dāng)主回路發(fā)生短路時(shí)，驅(qū)動(dòng)器可以通過(guò)相應(yīng)的快速熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)。沈陽(yáng)機(jī)床廠為了防止電柜內(nèi)溫度過(guò)高，電柜設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將溫升控制在 15℃以下。②電刷應(yīng)定期維修及更換，安裝位置應(yīng)盡可能使其檢修容易。 使用檢查在對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行維修前，應(yīng)進(jìn)行如下驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作前的檢查：①檢查伺服單元和電動(dòng)機(jī)的信號(hào)線、動(dòng)力線等的連接是否正確、牢固，絕緣是否良好②驅(qū)動(dòng)器、電柜和電動(dòng)機(jī)是否可靠接地。③軸承溫度是否急劇上升等不正?，F(xiàn)象。建議操作人員每天都應(yīng)注意主軸電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度、異常振動(dòng)、異常聲音、通風(fēng)狀態(tài)、軸承溫度、外表溫度和異常臭味。其中主軸運(yùn)動(dòng)是數(shù)控車(chē)床的一個(gè)重要內(nèi)容，以完成切削任務(wù)，其動(dòng)力約占整臺(tái)車(chē)床的動(dòng)力的 70%～80%。矢量控制實(shí)現(xiàn)的基本原理是通過(guò)測(cè)量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場(chǎng)定向原理分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。矢量控制算法已被廣泛地應(yīng)用在siemens，AB，GE，F(xiàn)uji 等國(guó)際化大公司變頻器上。 數(shù)控車(chē)床主軸變頻的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行模式 主軸變頻控制的基本原理由異步電機(jī)理論可知，主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為：n=(60f/p)(1s)。圖 31變頻器在數(shù)控上的應(yīng)用圖 31所示為變頻器在數(shù)控車(chē)床的應(yīng)用，其中變頻器與數(shù)控裝置的聯(lián)系通常包括：①數(shù)控裝置到變頻器的正反轉(zhuǎn)信號(hào)；②數(shù)控裝置到變頻器的速度或頻率信號(hào)；③變頻器到數(shù)控裝置的故障等狀態(tài)信號(hào)。圖 32 主軸變頻器系統(tǒng)構(gòu)成示意在本系統(tǒng)中，速度信號(hào)的傳遞是通過(guò)數(shù)控裝置到變頻器的模擬給定通道(電壓或電流)，通過(guò)變頻器內(nèi)部關(guān)于輸入信號(hào)與設(shè)定頻率的輸入輸出特性曲線的設(shè)置，數(shù)控裝置就可以方便而自由地控制主軸的速度?！　∷^矢量控制，最通俗的講，為使鼠籠式異步機(jī)像直流電機(jī)那樣具有優(yōu)秀的運(yùn)行性能及很高的控制性能，通過(guò)控制變頻器輸出電流的大小、頻率及其相位，用以維持電機(jī)內(nèi)部的磁通為設(shè)定值，產(chǎn)生所需要的轉(zhuǎn)矩。 無(wú)速度傳感器的矢量變頻器無(wú)速度傳感器的矢量變頻器目前包括西門(mén)子、艾默生、東芝、日立、LG、森蘭等廠家都有成熟的產(chǎn)品推出，總結(jié)各自產(chǎn)品的特點(diǎn)，它們都具有以下特點(diǎn)： ①電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辯識(shí)和手動(dòng)輸入相結(jié)合；②過(guò)載能力強(qiáng)，如 50%額定輸出電流 2min、180%額定輸出電流10s。從圖中可知，其在低速范圍時(shí)同樣可以產(chǎn)生強(qiáng)大的轉(zhuǎn)矩?！　?shù)辨識(shí)中分電機(jī)靜止辨識(shí)和旋轉(zhuǎn)辨識(shí) 2種，其中在靜止辨識(shí)中，變頻器能自動(dòng)測(cè)量并計(jì)算頂子和轉(zhuǎn)子電阻以及相對(duì)于基本頻率的漏感抗，并同時(shí)將測(cè)量的參數(shù)寫(xiě)入。 數(shù)控車(chē)床主軸變頻矢量控制的功能設(shè)置從圖 11中可以看出，使用在主軸中變頻器的功能設(shè)置分以下幾部分：① 矢量控制方式的設(shè)定和電機(jī)參數(shù)；②開(kāi)關(guān)量數(shù)字輸入和輸出；③ 模擬量輸入特性曲線；④SR 速度閉環(huán)參數(shù)設(shè)定。和老師的溝通交流更使我對(duì)數(shù)控車(chē)床有了新的認(rèn)識(shí)，也對(duì)自己提出了新的要求。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我能力得到了很大提升。謝 辭三年的美好的大學(xué)生活仿佛就要在這篇畢業(yè)論文最后的謝辭里緩緩落幕，青春散場(chǎng)，時(shí)光依然，有些悵然若失，卻又收獲滿載。同濟(jì)，這兩個(gè)字已經(jīng)在我的靈魂里打下了深深的烙印，無(wú)論明天同濟(jì)是否能以我為榮，我都要告訴每一個(gè)人，我永遠(yuǎn)以同濟(jì)為榮，永遠(yuǎn)。這是我生命里最珍貴最美好的財(cái)富。參考文獻(xiàn)[1] 王侃夫. 數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)與系統(tǒng)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[2] 杜金城. 電氣變頻調(diào)速設(shè)計(jì)技術(shù)[M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2022.[3] 高鐘毓．機(jī)電控制工程．北京：清華大學(xué)出版社，2022．[4] 劉助柏．知識(shí)創(chuàng)新思維方法論．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[5] 楊仲岡．?dāng)?shù)控設(shè)備與維修．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[6] 黃康美．?dāng)?shù)控車(chē)床故障與維修．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[7] 高德文．?dāng)?shù)控加工中心．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[8] 曹鳳．?dāng)?shù)控機(jī)床．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[9] Spriggs G history of fine grained hardmetal. 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