随着数控技术的不断发展,传统的主轴驱动已不能满足数控技术的需要。现代数控机床对主轴传动系统提出了更高的要求,具体要求为:
(1)对功率的要求:要求主轴电动机有2.2~250kw的功率范围,即要能输出大的功率,又要求主轴结构简单。
(2)宽调速范围:数控机床主轴驱动系统要求在1:100~1000范围内进行恒转矩和1:10的恒功率调速,而且要求主轴在正、反向转动时,均可进行加减速控制,即要求具有四象限驱动能力。
(3)定位准停功能
:为了使数控车床具有螺纹切削功能,要求主轴能与进给驱动实行同步控制;在加工中心上,为了自动换刀,还要求主轴具有高精度的准停功能。
为了实现上述要求,在早期的数控机床上,多采用直流主轴驱动系统,但由于直流电动机的换向限制,大多数系统恒功率调速范围都很小,且直流电动机结构复杂,寿命短、维修量大。因此,随着大功率电力电子元件和变频技术的发展,现在的数控机床上大多使用交流主轴驱动系统。当前,世界上高速加工数控机床异军突起,电主轴应运而生。在今后一个时期内,电主轴将是数控机床主轴驱动系统的一个发展方向。