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加工中心/FMS |
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加工中心的多向运动设计 |
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作者：Peter Zelinski 来源：MM《现代制造》 |
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许多生产商提出了“六面式” 以及“并列运动式”的机床设计理念，其中以多方向性安排的线性运动机床，可以采用CNC方式在X-Y-Z方向上达到与标准机床相同的运动精度。
然而实际生产中使用这种机床的用户是很少的，购买者在实际购买上往往更青睐标准设计的机床，但是在展会上机床购买者可能往往会因为这种机床的复杂运动而被吸引。
但是目前，在这种精心制作的“花俏”机床存在的情况下，一个重要的发展被人们忽视了。一些采用相似概念——合成运动制造的加工中心已经开始出现了，在合成运动型机床中，不同的元件会沿X、Y、Z不同的方向运动，但其设计是源于标准机床的功能。
这里有两个例子。一个是Olympic Seiki公司（在美国由Vigo Machinery 公司代理）的“相对运动”型加工中心。这些机床不是进行单独刀具运动或工作台运动，而是两者同时运动。在X轴和Z轴方向，滚珠丝杠同时传动台面和工具以相反的方向运动。工具相对于部件的横向进刀速率是两个元件进给率的总和。加速度也是类似，小一点的机床，合加速度是2g。除了速度之外，另一个优势是高度稳定性。匹配的元件以对称的方式运动，采用这种设计的机床具有更好的动态平衡性。 
图2 枢轴连接器，提供了x方向的移动
另一个利用合成运动概念设计的机床是Gross Hüller公司（现已归在MAG IAS旗下）生产的 “Genius500”卧式加工中心。在这台机床上，X轴运动是从一边到另一边，并伴随着元件沿Y轴上下运动。倒V形连结器驱动主轴，这种在两套线性马达间倒V形的跨载可以实现上下运动。当线性马达以同样的速度运动时，实现Y轴上的运动；当线性马达以不同速度运动时，产生重心点的偏移，实现X轴方向的运动。
这样就不需要一个专门推动X轴运动的马达，从而给设计带来便利。不论是X轴运动还是Y轴运动，轴向马达的力始终是沿着重力方向的，而机床在这个方向有很好的支撑，因此机床可以在X-Y轴迅速移动刀具的同时，保证轴向马达不会产生侧面的拉力。(end)
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(投稿)
(8/15/2007) |
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