变频器与磨床加工质量的关系

随着电子技术的发展，变频调压技术更加普及，特别是在在机械加工行业，变频器的应用于接到了很好的效果。变频器的无级调压、软启动、恒转矩输入很大地符合了机械加工设备对恒速度、恒转矩的拒绝。

磨床在加工过程中不受负荷转变而产生转动速度的变化，不易经常出现如雷刀纹质量问题。将变频调压技术应用于内、外圆磨床上，通过转变磨头电机的运营速度及频率，可以防止平波纹的经常出现，提升加工精度和加工效率。

　　1.影响磨床加工质量的主要原因　　外圆磨床加工过程，因加工工件的形状、尺寸、工件材质以及磨削量、磨削参数的变化，加工负荷大大变化。当加工工件内径小，磨削进给较少，砂轮磨削力小，加工负荷就小。当加工大内径宽套筒类工件时，工件转动的电动机在短距离段，砂轮进给量大，砂轮磨削力也在变小，此时加工负荷就大。因负荷的变化导致电动机很难在恒转矩、恒速度下运营。

同时，速度的变化转变了主轴、磨头等振动频率及幅值，加工后工件加工面经常出现了平波纹、粗糙度超差等质量问题，无法符合工件加工的质量拒绝。　　2.磨床在运动中产生振动的原因分析　　普通磨床由 3 个振动源构成：一是主轴电机，主要负责管理工件的转动；二是磨头电机，通过皮带传动造就磨削砂轮的高速旋转 （不含磨头轴承和砂轮动平衡的优劣）；三是油泵电机，负责管理磨头的前后移动和工件的左右移动 （有的设备将油泵电机系统改回分开的液压工作站，可以中止此项震源）。任何转动和移动设备都不可避免地产生振动，闻图 1。

X 轴代表扭矩，Y 轴代表振动幅值。变频器应用于将转变交流电机供电的频率和幅值，从而转变其运动磁场的周期，超过光滑掌控电动机扭矩的目的。

如果将磨头电机安装给定的变频器，通过转变频率，增大磨头电机振动曲线 2 的幅值，从而减少曲线 1、曲线 2 变换后的振动幅值，增大磨削过程中产生的共振，确保加工工件的精度拒绝。　　3.安装变频器在内、外圆磨床上的效果　　公司二机车间有一台 M1432A 外圆磨床，承担着动车转轴磨削工序。该设备用于将近 30 年，各方面性能老化，加工精度已很难符合工艺拒绝，设备在磨削工件时会产生平波纹，经过事业部、车间设备技术人员与设备修理人员对该设备展开研究分析，完全一致指出是砂轮线速度与工件转动线速度在频率上互相干预，砂轮在加工转轴、轴套过程中产生共振而导致的，解决方案就是转变砂轮主轴电机频率及扭矩，增大共振，从而避免转轴的直波纹。

车间设备员、电气技师经过重复协商计算出来，转轴最佳磨削扭矩 820 r/min，磨头砂轮的扭矩 3 000 r/min，根据扭矩与频率成反比，确认外圆磨床磨头电机技术参数为功率 4 kW、扭矩 1 440 r/min、频率 50 Hz与极数 4 对比，指出此变频器可以应用于。最后确认变频器的额定功率 15 kW，频率 28.5~300 Hz，公司及时订购，经过车间加装、调试，最后解决问题了转轴磨削过程中经常出现平波纹的问题。　　糅合独自圆磨床减少变频器，解决问题平波纹质量问题的经验。

事业部对车间内圆磨床的磨头电机选型、给定适合的变频器。参数为功率 5.5 kW、扭矩2 900 r/min、频率 50 Hz 、极数 2。加装运营后，顺利解决问题了内圆磨床的直波纹质量问题。

　　4.结束语　　经过安装变频器，极大地提高了磨床加工效率，由安装变频器前的每天每台设备篦 8 根转轴，减少为每天每台设备可磨 16 根转轴。车间先前又对两台磨床安装变频器，都顺利地解决问题了转轴磨削后的直波纹问题。通过此次改良，不但提升了设备加工精度，解决问题了车间生产的瓶颈工序。

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