變速方式分為有級(jí)變速和無級(jí)變速。
1、無級(jí)變速
數(shù)控機(jī)床一般采用直流或交流主軸伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)主軸無級(jí)變速。
交流主軸電動(dòng)機(jī)及交流變頻驅(qū)動(dòng)裝置(籠型感應(yīng)交流電動(dòng)機(jī)配置矢量變換變頻調(diào)速系統(tǒng)),由于沒有電刷,不產(chǎn)生火花,所以使用壽命長,且性能已達(dá)到直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的水平,甚至在噪聲方面還有所降低。因此,目前應(yīng)用較為廣泛。
主軸傳遞的功率或轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。當(dāng)機(jī)床處在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下,主軸的轉(zhuǎn)速在437~3500r/min范圍內(nèi),主軸傳遞電動(dòng)機(jī)的全部功率11kW,為主軸的恒功率區(qū)域Ⅱ(實(shí)線)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi),主軸的至大輸出扭矩(245N.m)隨著主軸轉(zhuǎn)速的增高而變小。主軸轉(zhuǎn)速在35~437r/min范圍內(nèi),主軸的輸出轉(zhuǎn)矩不變,稱為主軸的恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域Ⅰ(實(shí)線)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi),主軸所能傳遞的功率隨著主軸轉(zhuǎn)速的降低而減小。圖中虛線所示為電動(dòng)機(jī)超載(允許超載30min)時(shí),恒功率區(qū)域和恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域。電動(dòng)機(jī)的超載功率為15kW,超載的至大輸出轉(zhuǎn)矩為334N.m。
2、分段無級(jí)變速
數(shù)控機(jī)床在實(shí)際生產(chǎn)中,并不需要在整個(gè)變速范圍內(nèi)均為恒功率。一般要求在中、高速段為恒功率傳動(dòng),在低速段為恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)。