直線電動機高速進(jìn)給單元的關(guān)鍵技術(shù)

發(fā)布時間：2024-04-13

高速加工是一項新興的*制造技術(shù)。為了實現(xiàn)高速加工，除了要有高速主軸，還必須同時大大提高進(jìn)給系統(tǒng)的速度和加速度，才能使加工得以正常進(jìn)行。傳統(tǒng)數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)采用的是“旋轉(zhuǎn)伺服電動機+滾珠絲杠”的傳動方式。目前普通絲杠的zui大進(jìn)給速度為40m/min，zui大直線加速度為0.5g。而一些高精密滾珠絲杠的zui大速度已達(dá)60m/min，zui大加速度達(dá)1.0g。但這種傳動方式存在傳動誤差、摩擦磨損、慣量大、彈性變形引起爬行、反向死區(qū)等問題，在運動速度要求較高的場合，要達(dá)到更高的性能已非常困難。近年來，隨著加工效率和質(zhì)量要求的提高以及直線電動機技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了一種新型的直線電動機伺服驅(qū)動進(jìn)給方式。它取消了從電動機到工作臺間的一切中間傳動環(huán)節(jié)，被稱作為“零傳動”。同滾珠絲杠傳動方式相比較，直線電動機驅(qū)動方式具有進(jìn)給速度高、加速度大、啟動推力大、剛度和定位精度高、行程長度不受限制等優(yōu)點。自1993年德國ex-cell-o公司*次將直線電動機用于加工中心以來，這種新型的高速進(jìn)給單元已引起世界各國的普遍關(guān)注。美、德、日、英等工業(yè)發(fā)達(dá)國家對直線電動機產(chǎn)品進(jìn)行了深入的研究與開發(fā)，采用直線電動機驅(qū)動的高速加工中心已成為21世紀(jì)機床的發(fā)展方向之一。我國對直線電動機的研究已經(jīng)起步，但同國外的差距還很大。本文結(jié)合我校自行研制的gd-3型直線電動機高速進(jìn)給單元，介紹了如何確定直線電動機高速進(jìn)給單元的設(shè)計參數(shù)、結(jié)構(gòu)形式，并重點討論了影響直線電動機高速進(jìn)給系統(tǒng)性能的幾個關(guān)鍵問題。