直線電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)零傳動(dòng)
引言 高速化、精密化和模塊化是現(xiàn)代化制造業(yè)技術(shù)不斷努力發(fā)展的方向。當(dāng)今社會(huì)新的切削理論者他們認(rèn)為:當(dāng)切削的速度達(dá)到了一定的程度(約500m/min)之后,切削區(qū)的溫度便不會(huì)再進(jìn)行上升,并且其切削力反而會(huì)隨之減小,刀具磨損也減少。這樣一方面在提高其生產(chǎn)率的同時(shí)也還能提高其零件的表面的質(zhì)量和加工的精度。 一般來(lái)說(shuō),高速進(jìn)行加工的切削速度和進(jìn)給速度都比我們市場(chǎng)上的常規(guī)加工要高出一個(gè)量的數(shù)量級(jí)。因此直線電機(jī)的高速主軸和快速的進(jìn)給系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)我們高速加工的兩項(xiàng)重要的關(guān)鍵型技術(shù),其中我們對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)提出了以下的新重要要求:(1)進(jìn)給的速度必須與高速的主軸高效的相匹配,達(dá)到60m/min或更高:(2)加速度要大,這樣其直線電機(jī)才能在最短的時(shí)間和行程之內(nèi)達(dá)到我們所要求的高速度,至少要1~2g:(3)動(dòng)態(tài)性能要好,能實(shí)現(xiàn)快速的伺服控制和誤差補(bǔ)償,具有較高的定位精度和剛度。 長(zhǎng)期以來(lái),數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)主要是“旋轉(zhuǎn)伺服電動(dòng)機(jī),滾珠絲杠”,這種進(jìn)給系統(tǒng)所能達(dá)到的最高進(jìn)給速度為90~120m/min,最大加速度只有1.5g。同時(shí),由于從電動(dòng)機(jī)主軸到工作臺(tái)之間存在聯(lián)軸節(jié)、絲杠、螺母、軸承、支架等一系列中間環(huán)節(jié),當(dāng)進(jìn)給部件要完成啟動(dòng)、加減速、反轉(zhuǎn)、停車(chē)等動(dòng)作時(shí),這些機(jī)械元件產(chǎn)生的彈性變形、摩擦、反向間隙等,會(huì)造 成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的滯后和其它許多非線性誤差:這些中間環(huán)節(jié)也加大了系統(tǒng)的慣性質(zhì)量,影響了對(duì)運(yùn)動(dòng)指令的快速響應(yīng)。另外,絲杠是細(xì)長(zhǎng)桿,在力和熱的作用下,會(huì)產(chǎn)生變形,影響加工精度。 為了克服傳統(tǒng)進(jìn)給系統(tǒng)的缺點(diǎn),簡(jiǎn)化機(jī)床結(jié)構(gòu),滿(mǎn)足高速精密加工的要求,人們開(kāi)始研究新型的進(jìn)給系統(tǒng),直線電動(dòng)機(jī)就是最有前途的快速進(jìn)給系統(tǒng)。它取消了源動(dòng)力和工作臺(tái)部件之間的一切中間傳動(dòng)環(huán)節(jié),使得機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度為零,這就是所謂的“直接驅(qū)動(dòng)”或“零傳動(dòng)”。直線電動(dòng)機(jī)的原理和分類(lèi)所謂直線電動(dòng)機(jī)就是利用電磁作用原理,將電能直接轉(zhuǎn)換直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的設(shè)備。在實(shí)際的應(yīng)用中,為了保證在整個(gè)行程之內(nèi)初級(jí)與次級(jí)之間的耦合保持不變,一般要將初級(jí)與次級(jí)制造成不同的長(zhǎng)度。直線電動(dòng)機(jī)與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)類(lèi)似,通入三相電流后,也會(huì)在氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng),如果不考慮端部效應(yīng),磁場(chǎng)在直線方向呈正弦分布,只是這個(gè)磁場(chǎng)是平移而不是旋轉(zhuǎn)的,因此稱(chēng)為行波磁場(chǎng)。行波磁場(chǎng)與次級(jí)相互作用便產(chǎn)生電磁推力,這就是直線電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的基本原理。由于直線電動(dòng)機(jī)和旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)之間存在以上對(duì)應(yīng)關(guān)系,因此每種旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)都有相對(duì)應(yīng)的直線電動(dòng)機(jī),但直線電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式比旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)更靈活。直線電動(dòng)機(jī)按工作原理可分為:直線直流電動(dòng)機(jī)、直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、直線同步電動(dòng)機(jī)、直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直線壓電電動(dòng)機(jī)及直線磁阻電動(dòng)機(jī):按結(jié)構(gòu)形式可分為平板式、U形及圓筒式。供應(yīng)杰力科技直線步進(jìn)電機(jī)的深圳市杰力科技有限公司與您攜手共創(chuàng)輝煌!
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