機床使用中的多種驅動器概念

2018年03月06日

我們通常不能僅僅通過觀察就獲悉機床使用的各種驅動技術細節。原則上講,如果想完成需要執行的動作,選擇主驅動進給驅動或者輔助驅動都有可能。

    主驅動器:主驅動器主要采用閉環控制方式,大多會使用同步或異步電機。實際應用包括車機、銑床和磨床以及加工中心所使用的配套電機(kit motor)或主電機(housed motor)。帶主電機的傳統主軸驅動器是一種廣泛使用的主驅動器,多數采用空氣冷卻。如果考慮到間接或派生成本,這種方式較電機主軸系統的成本會低一些。

    另一方面,在主軸中加入齒輪箱可以將角速度和轉矩轉化到機加工任務中,但是反過來,齒輪箱會產生多余的徑向力、帶來噪聲并增加磨損。

    同時,使用配套電機(帶有集成主軸)的主驅動器在技術上日臻成熟。由于可以不使用齒輪箱和離合器,這些驅動器能夠在不受剪力的情況下進行繞心旋轉運動;而由于可以長時期平滑運行且受到的磨損極小,這些驅動器得以脫穎而出,尤其是在進行高性能機加工時。

    目前,產生更高力矩需要的成本依然很高,因為這意味著必須在機軸中集成行星齒輪或選擇更大功率的電機。為了實現定期檢修和維修,將監視傳感器集成到主軸上以便獲得測量數據將成為一種標準。而利用油、空氣或乙二醇進行冷卻也依然必不可少。

    進給驅動器:進給驅動技術的選擇主要集中在機電或液壓系統之間。為了進行正確的抉擇,有必要仔細考慮兩系統所特有的優缺點。在機電式進給驅動器中,裝配滾珠絲杠的伺服電機目前處于主導地位,它能夠將旋轉運動轉換為線性運動。在這里,同步主電機成為首選,因為它們能夠滿足進給驅動器較主驅動器對定位、同步操作以及動力學等方面提出的更高要求。

    由于進給驅動器系統具有很高的靜態剛度,因而適用于多種應用場合,而且也一直被人們視為傳統選擇。但是它有一個缺點,那就是易磨損。根據安裝條件和所需力矩強度的不同,伺服電機可以直接或間接(例如通過同步傳動帶)連接到主軸。雖然直線電機原理早在19世紀就已經面世,但是該技術直到90年代初才得以進入機床工具應用領域。當時,Rexroth公司裝配了第一臺帶有直線電機的串勵電機。這種驅動器具有抗磨損、高剛度以及良好動態性能等優點,可以獲得令人滿意的卓越品質。這意味著,與帶有間接位置檢測系統的滾珠絲杠裝配相比,這種驅動器在長時間內可以保證系統具有更高精度的無故障操作。

負載能力

    驅動器的負載能力是限制其使用的一個方面。當然,這并不意味著面對較大阻力時,就不能使用滾珠絲杠裝配和液壓驅動解決方案。另一個衡量電機驅動器的主要標準,是測量其實際對機床部件的支持能力,例如帶有最大允許滑動速度的切屑罩(swarf cover)和具有阻尼行為的機架導軌。直線電機驅動器帶來的好處由于相關投資成本的增加而大打折扣,截至目前,這一缺點阻礙了該驅動技術在全球范圍內取得突破。

來源:深圳市白山機電一體化技術有限公司
深圳市白山機電一體化技術有限公司
王彬彬
經營模式 :
生產廠家
所在地區 :
廣東省 深圳市 南山區 中山園路9號君翔達大廈A棟4樓M區
天津十一选五计划软件手机版下载