預(yù)測數(shù)控機床功能部件未來發(fā)展方向,“湖南佳恩數(shù)控機床有限公司”在汲取國內(nèi)外同行先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身經(jīng)驗,設(shè)計開發(fā)出CK系列數(shù)控:儀表車床、精密車床、專用機床等產(chǎn)品;產(chǎn)品突出高鋼性、高精度、高效率、低噪音和外形美觀等特點。
數(shù)控機床發(fā)展的水平高低,其數(shù)控機床功能部件起到了極其重要的作用。數(shù)控機床功能部件涵蓋了眾多方面,包括數(shù)控系統(tǒng)、刀庫、數(shù)控刀架和轉(zhuǎn)臺、五軸聯(lián)動擺頭,主軸、電主軸、滾珠絲杠副和滾動導(dǎo)軌副、高速防護等。近幾年來我國數(shù)控機床功能部件的發(fā)展取得了極大的進步,功能部件的發(fā)展和其專業(yè)化生產(chǎn)為機床制造廠提供功能完善、品質(zhì)優(yōu)良、運行可靠、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化且性價比合適的選件,縮短機床新產(chǎn)品開發(fā)和制造周期,為數(shù)控機床的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
1、五軸聯(lián)動功能部件
五軸聯(lián)動機床是機床發(fā)展的主要趨勢,作為五軸聯(lián)動機床關(guān)鍵功能部件的擺角頭在本屆展會上有多家展出,其中展出的“帶方滑枕的B/C機械式擺角頭”其主要參數(shù)如下:C軸最大進給速度(快速)3600。/min,C軸最大輸出扭矩7500Nm,B軸最大進給速度(快速)21600/min,B軸最大輸出扭矩7500Nm,擺角頭主軸最高轉(zhuǎn)速3000r/min,擺角頭主軸最大輸出功率40kW。
直驅(qū)式雙擺銑頭,該銑頭是采用直接驅(qū)動技術(shù)的雙擺銑頭,內(nèi)置特殊開發(fā)的大扭矩直驅(qū)電機一力矩電機,可提供更高的動態(tài)性能。區(qū)別于傳統(tǒng)的齒輪傳動或蝸輪蝸桿傳動方式,雙擺銑頭沒有任何機械傳動部件,因此具有良好的精度保持性?;诤唵味鴮ΨQ的結(jié)構(gòu)設(shè)計,所有部件、電機、軸承、主軸完美地結(jié)合在一起,可獲得更高的穩(wěn)定性和系統(tǒng)剛性。采用彈性變形液壓夾緊裝置,使得旋轉(zhuǎn)軸可以在任何加工位置液壓夾緊,可應(yīng)用在重型切削和高速切削中。采用先進的靜態(tài)密封和旋轉(zhuǎn)密封技術(shù),水、油、氣路完全集中在部件內(nèi)部,不受旋轉(zhuǎn)運動的限制。閉環(huán)的高精度編碼器及總線式高精度驅(qū)動控制器,最大限度的保證其控制精度和可靠性。其主要參數(shù)為:額定扭矩:A軸500Nm~1200Nm、C軸1500Nm;定位精度:5”,l0”;擺角范圍:A軸士ll0°、C軸士360°;主軸額定轉(zhuǎn)速:l000rpm~2000rpm;主軸最高轉(zhuǎn)速:6000rpm~20000rpm。
2、滾珠絲杠與線性導(dǎo)軌
滾珠絲杠、線性導(dǎo)軌作為數(shù)控機床最常見的功能部件,經(jīng)過多年的發(fā)展,國產(chǎn)技術(shù)已日漸成熟,并且己接近或達到國際先進水平。滾珠絲杠、線性導(dǎo)軌作為機床的傳動部件其性能的優(yōu)劣很大程度上決定了數(shù)控機床的精度和精度保持性,因此絲杠、線性導(dǎo)軌制造水平的高低也影響了整個機床制造業(yè)的發(fā)展水平。隨著數(shù)控機床發(fā)展水平的提高,對滾珠絲杠、線性導(dǎo)軌等機床功能部件提出了更高的要求,高速、高精、重載成為滾珠絲杠和線性導(dǎo)軌的發(fā)展方向。從本屆展會也可以看到這種趨勢。
據(jù)了解,國產(chǎn)的塊式高速精密滾珠絲杠副速度可達36~60m/min,DN值可達150000。THK公司展出的產(chǎn)品為高速重載滾珠絲桿SBKH系列,直徑63mm~120mm,最大負荷406kN,線性導(dǎo)軌為SRG-L系列,采用8列滾珠,上下各4列,減小了滾珠直徑,加大了滑塊長度,從而獲得了更高的剛性和移動平穩(wěn)性。
3、機床的防護
機床防護罩是用來保護機床的.他可以保護機床的表面和內(nèi)部的精密部件如絲杠,光柵等不受外界的腐蝕和破壞。隨著機械設(shè)備的不斷完善,防護系統(tǒng)的要求也相應(yīng)提高,特別是伺服電機的使用使加工機械的速度越來越高,對防護的速度要求也愈來愈高。VHl00高速立式加工中心Y軸快速移動速度高達120m/min,原來常規(guī)的防護措施已不能滿足需要,因此采用了新穎的鋼帶全封閉式防護,取得了很好的效果。高速、可靠是今后機床防護發(fā)展的趨勢。
4、直線電機
機床上傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機+滾珠絲杠”進給傳統(tǒng)方式由于受自身結(jié)構(gòu)的限制,在進給速度,加速度,快速定位精度等方面很難有突破性的提高,無法滿足高速切削和超精密加工對機床提出的更高要求。直線電機將電能直接轉(zhuǎn)化成直線運動的機械能,而且不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置。具有啟動推力大,傳動剛度高,定位精度高,動態(tài)響應(yīng)快,行程長度不受限制等優(yōu)點。
由于系統(tǒng)中取消了一些響應(yīng)時間常數(shù)較大的機械傳動件(如絲杠等),使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)響應(yīng)性能大大提高,反應(yīng)異常靈敏。直線驅(qū)動電機取消了由于絲杠等機械機構(gòu)產(chǎn)生的間隙和誤差,減少了插補運動時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。由于無中間傳動環(huán)節(jié),降低了運動噪音。消除了機械摩擦?xí)r的能量損耗,極大地提高了傳動效率。
生產(chǎn)的直線電機其額定推力500~12000N,最高速度高達240rn/min.,該電機具有極高的精度,并且?guī)в懈咝Ю鋮s系統(tǒng)及溫度控制保護,安裝簡單方便,為廣大機床廠家提供了優(yōu)良的功能部件。用直線電機取代“旋轉(zhuǎn)電機+滾珠絲杠”的傳動方式必將成為機床發(fā)展的一種趨勢。
5、新型功能部件
據(jù)有關(guān)報道,我國現(xiàn)階段數(shù)控機床功能部件品種有1500余種之多,隨著機床制造業(yè)的發(fā)展對機床功能部件的要求愈來愈高,功能的要求也越發(fā)的完善,因此新型功能部件層出不窮。
生產(chǎn)的XQ-自動平衡系統(tǒng)就是一種新型功能部件,廣泛應(yīng)用于立式、臥式加工中心,立式車床,立式磨床,龍門機床等多種產(chǎn)品。該系統(tǒng)是利用蓄能器原理,控制平衡缸配合主軸頭之伺服電機上升下降,平衡主軸頭之重量,以達到高速度、高精度加工。它替代了傳統(tǒng)的液壓配重和配重鐵形式,無需外動力設(shè)備,節(jié)省能源,屬于國家大力提倡的節(jié)能降耗產(chǎn)品。適應(yīng)高轉(zhuǎn)速時快速平穩(wěn)提升或下降,運行無噪音,改善配重及油壓系統(tǒng)之缺點。在加工過程中可使精度和光潔度大幅提升,減除微振動,并延長絲杠和電機使用壽命。該系統(tǒng)平衡重量最大為5500k9,最大容積為80L,安裝簡單,操作方便,可提高工作實效。
6、總結(jié)
高速、高精、五軸聯(lián)動、復(fù)合型機床是未來機床發(fā)展的主方向,機床功能部件必然圍繞這一主題進行發(fā)展,這樣才能滿足機床制造廠家的需求。相信在各方面重視和努力下,數(shù)控機床的先進功能部件的研發(fā)和生產(chǎn)將以更堅實的步伐向振興我國機床產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)邁進。
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