主軸驅動控制器是數(shù)控機床的大功率執(zhí)行機構，其功能是接受數(shù)控系統(tǒng)(CNC)的S碼（速度指令）及M碼（輔助功能指令），驅動主軸進行切削加工。它接受來自CNC的驅動指令，經速度與轉矩(功率)調節(jié)輸出驅動信號驅動主電動機轉動，同時接受速度反饋實施速度閉環(huán)控制。它還通過PLC將主軸的各種現(xiàn)實工作狀態(tài)通告CNC用以完成對主軸的各項功能控制。為滿足數(shù)控機床對主軸驅動的要求，主軸電動機必須具備下述功能：

1）輸出功率大。

2）在整個調速范圍內速度穩(wěn)定，且恒功率范圍寬。

3）在斷續(xù)負載下電動機轉速波動小，過載能力強。

4）加速時間短。

5）電動機溫升低。

6）振動、噪聲小。

7）電動機可靠性高，壽命長，易維護。

8）體積小、質量輕。

主軸驅動控制器直流主軸驅動裝置

直流主軸電動機的結構與永磁式伺服電動機不同，主軸電動機要能輸出大的功率，所以一般是他磁式。為縮小體積，改善冷卻效果，以免電動機過熱，常采用軸向強迫風冷或采用熱管冷卻技術。

直流驅動裝置有晶閘管和脈寬調制PWM調速兩種形式。由于脈寬調制PWM調速具有很好的調速性能，因而在數(shù)控機床特別是對精度、速度要求較高的數(shù)控機床的進給驅動裝置上廣泛使用。而三相全控晶閘管調速裝置則在大功率應用方面具有優(yōu)勢，因而常用于直流主軸驅動裝置。

主軸驅動控制器交流主軸驅動裝置

主軸伺服提供加工各類工件所需的切削功率，因此，只需完成主軸調速及正反轉功能。但當要求機床有螺紋加工、準停和恒線速加工等功能時，對主軸也提出了相應的位置控制要求，因此，要求其輸出功率大，具有恒轉矩段及恒功率段，有準停控制，主軸與進給聯(lián)動。與進給伺服一樣，主軸伺服經歷了從普通三相異步電動機傳動到直流主軸傳動。隨著微處理器技術和大功率晶體管技術的進展，又進入了交流主軸伺服系統(tǒng)的時代。

主軸伺服提供加工各類工件所需的切削功率，因此，只需完成主軸調速及正反轉功能。但當要求機床有螺紋加工、準停和恒線速加工等功能時，對主軸也提出了相應的位置控制要求，因此，要求其輸出功率大，具有恒轉矩段及恒功率段，有準停控制，主軸與進給聯(lián)動。與進給伺服一樣，主軸伺服經歷了從普通三相異步電動機傳動到直流主軸傳動。隨著微處理器技術和大功率晶體管技術的進展，又進入了交流主軸伺服系統(tǒng)的時代。

（1）調速范圍：各種不同的機床對調速范圍的要求不同。

（2）主軸的旋轉精度和運動精度：主軸的旋轉精度是指裝配后，在無載荷、低速轉動條件下測量主軸前端和距離前端300mm處的徑向圓跳動和端面圓跳動值。

（3）數(shù)控機床主軸的變速是依指令自動進行的，要求能在較寬的轉速范圍內進行無級調速，并減少中間傳遞環(huán)節(jié)，簡化主軸箱。主軸驅動裝置的調速范圍已達1:100，這對中小型數(shù)控機床已經夠用了。對于中型以上的數(shù)控機床，如要求調速范圍超過1:100，則需通過齒輪換擋的方法解決。

（4）要求主軸在整個范圍內均能提供切削所需功率，并盡可能在全速度范圍內提供主軸電動機的最大功率，即恒功率范圍要寬。由于主軸電動機與驅動的限制，其在低速段均為恒轉矩輸出。為滿足數(shù)控機床低速強力切削的需要，常采用分段無級變速的方法，即在低速段采用機械減速裝置，以提高輸出轉矩。

（5）要求主軸在正、反向轉動時均可進行自動加減速控制，即要求具有四象限驅動能力，并且加減速時間短。

電主軸的電動機均采用交流異步感應電動機，由于是用在高速加工機床上，啟動時要從靜止迅速升速至每分鐘數(shù)萬轉乃至數(shù)十萬轉，啟動轉矩大，因而啟動電流要超出普通電機額定電流5~7倍。其驅動方式有變頻器驅動和矢量控制驅動器驅動兩種。變頻器的驅動控制特性為恒轉矩驅動，輸出功率與轉矩成正比。機床最新的變頻器采用先進的晶體管技術，可實現(xiàn)主軸的無級變速。機床矢量控制驅動器的驅動控制為在低速端為恒轉矩驅動，在中、高速端為恒功率驅動

電主軸由無外殼電機、主軸、軸承、主軸單元殼體、驅動模塊和冷卻裝置等組成。電機的轉子采用壓配方法與主軸做成一體，主軸則由前后軸承支承。電機的定子通過冷卻套安裝于主軸單元的殼體中。主軸的變速由主軸驅動模塊控制，而主軸單元內的溫升由冷卻裝置限制。在主軸的后端裝有測速、測角位移傳感器，前端的內錐孔和端面用于安裝刀具。