向的轴向载荷。前支承由螺母

2进行预紧。滚珠丝杠的后支承9为一对角接触球轴

承，轴承大口相背放置，由螺母

11进行预紧。这种丝杆两端固定的支承形式，

其结构和工艺都较复杂，但是可以保证和提高丝杠的轴向刚度。

Z轴进给传动装

置。步进电机

14经同步带轮12和2以及同步带11传动到滚珠丝杆5，由螺母4带

动滑板连同刀架沿床身

13的矩形异轨移动（如b图），实现Z轴的进给运动。电

动机轴与同步带轮

12之间用锥环无键联接，如局部放大视图所示，其中 19和

20是锥面相互配合的内外锥环。当拧紧螺钉17时，法兰18的端面压迫外锥环20
使其向外膨胀，内锥环

19受力后向电动机轴收缩，从而使电动机轴与同步带轮

联接在一起。

二、机床主轴变频调速

1、交流调速概况

20世纪30年代,不少国家开始提出各种交流电动机的调速的原始方案,但由于

交换技术控制的制约

,进展十分缓慢;在相当长的时期内,直流调速一直以优良而

领先于交流调速；

20世纪60年代中期,随着电力电子器件的制造技术.电力电子

电路的变换技术

.交流电动机的矢量变换控制技术.PWM技术以及微型计算机和

以大规模集成电路为基础的全控数字化控制技术的发展

,交流调速得到广泛的应

用。

交流电动机变频调速是在现代微电子技术基础上发展起来的新技术，它不但

比传统的直流电机调速优越，而且比调压调速、变极调速、串级调速等调速方式
优越。它的特点是调速平滑、调速范围宽、效率高特性好、结构简单、机械特性硬、
保护功能齐全，运行平稳安全可靠，在生产过程中能获得最佳速度参数，是理

想的调速方式。应用实践证明，交流电机变频调速一般能节电

30%，目前工业

发达国家已广泛采用变频调速技术，在我国也是国家重点推广的节电新技术。
2、变频调速原理

在变频调速中使用最多的变频调速器是电压型变频调速器

,由整流器、滤波系

统和逆变器三部分组成。在其工作时首先将三相交流电经桥式整流为脉动直流电
脉动直流的电压经平滑滤波后在微处理器的调控下

,用逆变器将直流电再逆变为

电压和频率可调的三相交流电源

,输出到需要调速的电动机上。由电工原理可知

电机的转速与电源频率成正比

, 通过变频器可任意改变电源输出频率从而任意

调节电机转速

,实现平滑的无级调速

3、车床主轴的变频调速
车床主轴由

11KW三相异步电动机拖动。通过比较决定选用三菱系列变频器实

现主轴的变频调速

,并始终工作在最佳状态，另外在主轴后端加装编码器,实现

主轴的速度控制。
4、如下图所示利用8051单片机的输出实现主轴电机的正反转和速度控制，变
频调速的结构示意图。

单
片
机

变
频
器

主
轴
电
机

1 、正反转控制
信号
2 、速度给定信
号