1、主轴伺服系统,提供加工各类工件所需的切削功率，主要完成主轴调速和正反转功能。 一、 直流主轴伺服系统（恒功率调速为主） 由速度环和电流环组成双环调速，控制直流主轴电机的电枢电压来进行恒转矩调速。 上面调磁通恒功率调速（电压反馈是速度、磁通反馈，因为电流不变）,二、 交流主轴伺服系统,交流主轴电机一般采用感应式交流伺服电机。 感应式交流伺服电机结构简单、便宜、可靠，配合矢量交换控制的主轴驱动装置，可以满足数控机床主轴驱动的要求。 主轴驱动交流伺服化是数控机床主轴驱动控制的发展趋势。,主轴用交流感应式伺服电机外形多呈多边形，与普通感应式电机相比，其转子多为带斜槽的铸铝结构，在电机轴尾部同轴安装检测
2、用脉冲发生器和脉冲编码器。,1交流主轴电机；2普通感应式电机；3冷却通风孔,1. 新型主轴电机结构（1）输出转换型交流主轴电机 在任何刀具切削速度下提供恒定的功率。 （2）液体冷却主轴电机 主轴电机输出功率大，必须解决散热问题。 常采用风扇散热，而采用液体冷却能在保持小体积条件下获得更大的输出功率。 特点：在电机外壳和前端盖中间增加一个独特的油路，采用强迫循环的润滑油冷却绕组和轴承。 （3）电主轴 电主轴：机床主轴由内装式主轴电机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现机床的“零传动”。 电主轴系统由内装式电主轴单元、驱动控制器、编码系统、直流母线能耗制动器和通信电缆组成。,新型主轴电
3、机结构异步伺服主轴是最近几年在机床领域出现的将机床主轴与异步伺服主轴电机融为一体的新技术，在中高档数控机床中应用广泛。它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。作为数控机床功能部件的重要组成部分之一，电主轴的国产化率很低，当前数控机床所用的主轴60%需要进口。,2. 交流主轴电机控制单元 矢量控制是根据异步电机的动态数学模型，利用坐标变换的方法将电机的定子电流分解为磁场分量电流和转矩分量电流，模拟直流电机的控制方式，对电机的磁场和转矩分别控制，使得异步电机的静态特性和动态特性接近于直流电机的性能。,三、主轴准停控制,主轴准停：主轴定向，指当主轴停止时，能够准确停于某一个
4、固定位置。分为机械准停和电气准停。 1. 机械准停,2. 电气准停控制 （1）磁传感器准停控制 主轴单元接收准停启动信号后，主轴立即减速至准停速度。 当主轴到达准停速度且到达准停位置时（磁发生器与磁传感器对准），主轴立即减速至某一爬行速度。 当磁感应器信号出现时，主轴驱动立即进入以磁传感器作为反馈元件的位置闭环控制，目标位置即为准停位置。,（2）编码器准停控制 由数控系统发出准停启动信号，主轴驱动的控制与磁传感器控制方式相似，准停完成后向数控系统发出准停完成信号。 编码器准停位置由外部开关量信号设定给数控系统，由数控系统向主轴驱动单元发出准停位置信号。 磁传感器控制要调整准停位置，只能靠调整磁性元件和磁传感器的相对安装位置实现。,（3） 数控系统准停控制 工作原理与进给位置控制相似，准停位置由数控系统内部设定。 由位置传感器把实际位置信号反馈给数控系统，数控系统把实际位置信号与指令位置信号进行比较，并将差值经D/A转换后，供给主轴驱动装置，控制主轴准确停止在指令位置。,
