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本篇内容主要给大家介绍一下FANUC数控系统主轴驱动系统的组成、主轴的传动原理。一、主轴驱动系统组成及功能典型的主轴驱动系统包括主轴驱动装置(主轴放大器)、主轴电机、主轴传动机构以及主轴速度/位置检测装置等，如下图所示为数控机床典型主轴驱动系统组成。主轴驱动功能在加工编程中最常见的是M03(M04)Sxx指令，就是通过用户加工编程，实现数控机床主轴正转或反转以及调速，使安装在主轴上的刀具或工件与进给轴配合实现零件加工。二、主轴传动原理常见的数控机床主轴传动方式有以下几种：①普通三相异步电机配置变速齿轮实现主轴传动。三相异步电机转速公式为n=60f/[px(1-s)]，式中：f是电机工作频率，p是电机极对数，s是电机转差率。工频运行指发电厂输出的频率为50Hz。电机极对数p和电机转差率s是固定的，所以电机运行在工频情况下，电机速度是恒定的。数控机床调速只能通过齿轮换挡实现，主轴正转、反转和停止分别通过M03、M04和M05指令由PLC电气控制实现，调速可通过M00指令使加工程序执行暂停，然后手动进行换挡到加工工艺需要速度，再循环运行实现。普通三相异步电机配置变速齿轮实现主轴传动示意图如下图所示。②三相异步电机配置变频器实现主轴传动。根据式n=60f/[px(1-s)]可知，改变电机工作频率可以实现电机调速。变频器的作用就是改变电际工作频率。变频器驱动电机可以是普通的三相异步电机，也可以是变频器专用的变频器电机。电机和主轴常使用同步带连接，主轴正转、反转和停止以及调速是通过编制加工程序(M03/M04/MO5)由PLC电气控制实现的，S代码由CNC处理，输出给变频器，再由变频器控制主轴电机调速，实现主轴无级调速。三相异步电机配置变频器实现主轴传动示意图如下图所示，现在普通的变频器最大调速频率都能达到Hz以上，使用普通三相异步典机，变频器只能在工频以下调速，若使用专用的变频电机就可以达到变频电机标称的速度。③三相异步电机配置变频器以及变速齿轮箱实现主轴传动。这种主轴传动方式兼有上述①和②两种方式的优点，主要是变速齿轮箱能在主轴低速时传递较大的转矩，避免了电机直接带动主轴时低速区输出转矩小的弊端。由于是变频器驱动三相异步电机，能实现电机的无级调速，从而能实现主轴无级调速，两者组合扩大了主轴调速的范围，可满足不同加工工艺的需要，主轴的正转、反转以及停止可编制加工程序(M03/M04/M05)实现控制。齿轮换挡通过M41、M42和M43指令实现，S代码调速由变频器实现。在每-一挡都能实现无级调速控制。这种主轴传动方式主要用于普及型数控机床，三相异步电机配置变频器以及变速齿轮箱实现主轴传动示意图如下图所示。④主轴伺服电机配置主轴伺服放大器实现主轴传动。主轴伺服电机必须选用配套的主轴伺服放大器构成主轴伺服驱动系统。主轴伺服电机用于主轴传动，刚性强、调速范围宽、响应快、速度高、过载能力强，主轴正转、反转以及停止和调速通过编制含M03、M04、M05指令和S代码的加工程序实现，价格比同样功率的变频器主轴驱动系统高，为了实现低速大转矩并扩大调速范围，也可以加配变速齿轮，最终实现分段无级调速。使用主轴伺服电机除具有上述介绍的速度控制优点外，数控系统对主轴伺服驱动系统还可以实现主轴定向(又称主轴准停)、刚性攻螺纹、CS轮廓控制、主轴定位等主轴伺服特殊功能，满足数控机床加工中特殊工艺需要。主轴伺服电机实现主轴传动示意图如下图所示。⑤电主轴。从图中可以看出，电主轴的结构十分紧凑、简洁，由于一般使用的电主轴速度都比较高，高速旋转容易产生热量，因此电主轴主要问题是解决高速加工时产生的热量。一般电主轴的轴承采用陶瓷轴承，在电机铁心中增加油冷却通道，外部增加冷却装置把电机本身产生的热量带走。若电主轴安装传感器还能实现速度和位置的控制等各种功能。电主轴驱动系统可以选用中频变频器或主轴伺服放大器，满足数控机床高速、高精加工的需要。以上就是FANUC主轴系统的基本组成以及主轴的控制原理。如果有帮到你，记得点赞哦。

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