一．引言

　　数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。

　　数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：

　　●加工高，具有稳定的加工质量；

　　●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；

　　●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；

　　●机床本身的高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；

　　●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；

　　●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。 　　数控机床一般由下列几个部分组成：

　　●主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。

　　●数控装置，是数控机床的，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。

　　●驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

　　●辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。

　　●编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。

　　二． 数控机床的技术要求

　　1、对电机要求

　　通常要求用变频电机，或者普通电机加风扇以满足电机在低频的散热要求、并且要求电机调速范围广。

　　2、对变频器的技术要求

　　（1）要求低频力矩大

　　低频时（1～10Hz）能出来150%额定转矩。

　　（2）可靠性高

　　变频器故障率低，运行稳定可靠

　　（3）转矩动态响应速度快，稳速高

　　能实现很好的动态响应效果，依据负载的变化，通过输出转矩的变化很快做出响 应，从而实现转轴速度的稳定.

　　（4）减速停车速度快

　　通常数控机床的加减速时间都是比较短的，加速时间靠变频器的性能保证，减速时间则依靠外加制动电阻或制动单元。

　　3、电磁兼容问题

　　数控机床为工业应用环境，不但要求变频器自身抗干扰能力强，而且不能干扰外围控制设备。由变频器工作原理可知，变频器输出含有一定的谐波成份，在使用中如果处理不当会对其它设备产生干扰，在数控机床上容易被干扰的设备是CNC控制器。一旦CNC控制器受干扰后，系统将不能正常工作。特别是变频器的频率指令和运行指令也可能会受到干扰，干扰严重的会造成频率指令不稳定，变频器误动作等。解决此类问题的办法是在变频器出厂时须经过严格的EMC测试，采用EMC测试合格的变频器产品。

　　三．系统构成

　　CNC数控系统构成如下图：

　　配置：

　　变频器： ALPHA6000-37R5GB

　　制动电阻：80Ω/750W

　　7.5KW调速电机

　　四． 接线及变频器系统设定

　　1．变频器接线原理图

　　2．变频器参数设定：

　　P0.01 =2 端子AI1为模拟输入

　　P0.04=1 外部端子控制

　　P0.07=150（输出频率）

　　P3.03=14（外部故障停机）

　　P3.17=2 （速度到达）

　　P3.14=19（故障输出）

　　P2.06=6 （载波频率）

　　P9.00=100 （转差频率补偿增益）

　　P3.01=1 （X1正转）

　　P3.02=2 （X2反转）

　　P3.04=6 （X4复位）

　　五．ALPHA6000系列变频器的特点

　　ALPHA6000系列变频器.低率输出转矩大，速度高，价格合理，功能齐全，质量稳定可靠，是机床设备配套的理想选择。ALPHA6000系列变频器具有以下特点:

　　（1）电机控制专用CPU，空间矢量PWM控制，超静音稳定运行。

　　（2）低频力矩特性好，低速额定转矩输出运行稳定。.

　　（3）通过EMC测试，抗干扰能力强。

　　（4）先进的自动转矩补偿功能设计，负载适应能力强。

　　（5）对输出电流实时检控，具有很好的动态响应能力。

　　（6）功能完善，多达40种保护及报警功能。

　　六．使用效果

　　经过沈阳机床厂批量试用ALPHA6000系列变频器，经其质检部门全面测试，用户使用证明配用ALPHA6000变频器能完够满足机床主轴控制的要求，低转速运行输出转矩平稳，能满足不同零件的加工需要，完全可以取代传统的滚动轴承主轴结构，并且此主轴结构简单、紧凑、可以实现真正的无级调速。此主轴的转速由外部模拟量信号来控制输出频率，在不同的加工工艺（如；粗加工、精加工等）需要不同的转速，此时可由数控系统输出不同的模拟量电压信号给变频器，实现不同的转速，同时启停信号也由数控系统控制，提高了自动化程度、延长了刀具的使用寿命。目前ALPHA6000变频器已大量在沈阳机床配用，用户反映，故障率几乎为零。

　　七. 结束语

　　通过ALPHA6000系列变频在数控机床主轴上的成功应用，改变了以往依赖进口产品的局面，大大地降低了产品成本。ALPHA6000系列变频器以其独特的性能和优越的性价比，在数控机床上得以迅速推广使用。