數字控制機床，簡稱數控機床（NC ， Numerical Control）,是三十年來綜合應用集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產品，在現代機床生產中，一般採用多電機拖動，主軸和各進給系統分別由各自的電機來拖動。由於機床加工範圍較廣，不同的工件，不同的工序，使用不同的刀具，要求機床執行部件具有不同的運動速度，因此機床的主運動應能進行調速，主軸調速系統一般採用交流主軸系統，隨着變頻調速技術的發展，數控機床的主軸的交流拖動，同樣能夠很好滿足需要。主驅動電機通過皮帶傳動帶動主軸旋轉，或通過皮帶傳動和主軸箱內的減速齒輪(以獲得更大的轉矩)帶動主軸旋轉。由於主軸電機調速範圍廣，又可無級調速，使得主軸箱的結構大為簡化。

    數控機床對應用技術的要求

 1、電機要求

通常要求用變頻電機，或者普通電機加風扇以滿足電機在低頻的散熱要求、並且要求電機調速範圍廣。

 2、變頻器的技術要求

1）要求低頻力矩大

    選用三菱FR-A740高性能矢量變頻器，低頻時（1~10Hz）能出來150%額定轉矩。

2）轉矩動態響應速度快，穩速精度高

選用三菱FR-A740高性能矢量變頻器，能實現很好的動態響應效果，依據負載的變化，通過輸出轉矩的變化很快做出響應，從而實現轉軸速度的穩定。

3）減速停車速度快

通常數控機床的加減速時間都是比較短的，加速時間靠變頻器的性能保証，減速時間則依靠外加制動電阻或制動單元。

4）進行電機參數自學習

選用三菱FR-A740高性能矢量變頻器后，要達到很好的控制性能通常都需要對電機進行參數自學習，其目的是獲取準確的電機內部參數，以用於矢量控制計算。參數自學習所需要的電機銘牌參數有：電機額定功率、電機額定頻率、電機額定轉速、電機額定電壓、電機額定電流。有的變頻電機的銘牌上可能沒標額定轉速值，可以根據經驗值估計一下額定轉速。在進行參數自學習時，務必要在空載（電機軸上不接負載）的時候進行。只有在空載的時候才能保証自學習出來的電機參數的準確性。

    如果現場條件沒辦法進行空載運行，可以考慮用變頻器出廠的電機參數試運行。

5）頻率指令和運行指令

數控機床上使用三菱FR-A740高性能變頻器其頻率指令和運行指令都來源於CNC控制器，一般給定的的通道有兩種，一種是模擬量給定，另一種是多段速給定，或者兩者同時給定，以多段速優先。模擬量給定以電壓型模擬量為主，也有電流型的。變頻器對這兩種類型的模擬量都可以採集。

 3、抗干擾問題

三菱FR-A740高性能矢量變頻器在出廠的時候作了很好的抗干擾試驗，具有很強的抗干擾能力，但變頻器同時也是一個干擾源，在使用中很難避免不對其它設備進行干擾，在數控機床上最容易被干擾的設備是CNC控制器。一旦CNC控制器受干擾后，系統將不能正常工作。特別是變頻器的頻率指令和運行指令也可能會受到干擾，干擾嚴重的會造成頻率指令不穩定，變頻器誤動作等。解決此類問題的辦法是在變頻器的輸出線上加磁環以減少高頻輻射。一般進口的CNC的抗干擾能力較強。

以高性能矢量變頻器在瀋陽某數控機床廠的應用為例，講述數控機床的變頻調速控制技術。

    4、系統構成

變頻器    制動電阻100Ω/520W    5.5KW調速電機   CNC數控機床

    變頻器及數控系統的參數
主要的參數和性能指標：
5.5kW數控車床，電動機參數：

額定功率：5.5kW，     額定頻率：50Hz,

額定電壓：380V，      額定電流：11A，

額定轉速：1440r/min   機械傳動比：1：1.5
加工材料：45#鋼
實際測試性能指標：（進刀性能及速度）

1、主軸轉速：200r/min（變頻器運行頻率9～10Hz）

2、主軸轉速：450r/min（變頻器運行頻率22Hz左右）