闫占辉 张达巍

(长春工程学院机电学院，吉林长春130012)

变速车削可以提高工件端面加工质量。因为车削速度为

式中:v为切削线速度，m/s;d为切削直径，mm;n为工件转速，r/min。当采用普通车床车削端面时，由于加工过程中n值恒定不变，而d值在不断变化，所以v的大小在不断变化，当v不断减小时，不但会使车削端面粗糙度值增大，而且会加剧刀具的磨损，增加制造成本。在切削加工过程中，如果使切削速度v保持恒定，由金属切削原理可知，可以提高工件表面加工质量。但欲使v不变，必须使dn值不变。而加工回转体零件的端面时，d是不断变化的，因此只有n与d值按相反规律变化才能保证dn值不变，即进行变速切削加工。

1 主传动系统设计

变速车削的主传动系统是在CA6140车床传动系统基础上改造成的。图1是该车床的主轴转速—转矩(功率)特性，转速在10～50 r/min区段为恒转矩区，机床主轴最大输出转矩为1246 N·m;转速在50～1450 r/min区段为恒功率区，其输出功率为6.53 kW。图2为交流变频调速系统当电压补偿量为5%时的电动机转速—转矩(功率)特性图，电动机恒功率变速范围为3360/1450=2.32，电动机转速在450～1450 r/min区段为恒转矩区，其最大输出转矩为46.4 N·m。

分析图1及图2的转速—转矩特性曲线的恒功率区可知，在采用交流变频调速方法调整机床主轴转速时，为使机床主轴在低转速区段(10～50 r/min)获得较大输出转矩1246 N·m，必须使电动机以450 r/min以上转速运转，然后再通过机械减速装置降速。同样，机床主轴转速在50 r/min以上为恒功率输出，电动机转速在1450 r/min以上为恒功率输出，为使电动机的功率特性与机床主轴的功率特性相匹配，电动机轴与机床主轴之间也必须串联一套机械减速装置。……