几种数控重车纵向驱动方式的比较

作者：青海华鼎重型机床公司

欢迎访问e展厅 展厅 2 车床/数控车床展厅 数控车床, 普通车床, 立式车床, 卧式车床, 车削中心, ... 随着市场的不断发展，数控重车的应用日趋增加，各种各样的数控重车琳琅满目，设计的种类颇多，其纵向的驱动结构主要有以下几种：滚珠丝杠驱动、双小齿轮溜板箱驱动、双电机驱动、静压蜗杆-蜗母牙条驱动。下面就各种结构的特点及原理做一下阐述。 滚珠丝杠驱动 由于追求机床很高的定位与重复定位精度，很多机床制造公司采用滚珠丝杠驱动，根据刀架的负载大小，选配不同规格的减速器和不同额定转速的伺服电机来实现刀架的快速进给、切削力等各项要求。 滚珠丝杠驱动结构可分为两种形式：丝杠转动结构和丝母转动结构。 丝杠转动结构，就是丝杠转动，丝母跟随刀架拖板移动，设计制造简单，采用此种结构的机床较多。由于电机和减速器固定在机床床身某一位置，当机床需要不同快速移动速度或刀架切削抗力时，可方便更换减速器。但其由于丝杠转动，当丝杠直径大且转速高时，容易发生抖动，使机床发生颤动，影响机床精度，甚至损坏机床。这时就需要加装丝杠支撑机构，防止丝杠抖动，但支撑结构比较复杂，调整不方便且故障率高。 丝母转动结构，丝杠固定不动，跟随拖板移动的丝母转动，这样丝杠不会产生抖动现象，机床平稳。但由于其拖板部位的空间限制，一般不能加装或任意更换减速器。 滚珠丝杠驱动的的机床由于受滚珠丝杠的限制，一般适合于纵向行程不大于6m的机床。 双小齿轮溜板箱驱动 双小齿轮-齿条驱动结构，用两个输出小齿轮与齿条同时啮合，经过中间机构处理，双小齿轮可以消除齿轮-齿条传动间隙，使机床始终保持换向无间隙运动，从而保证了机床的定位和重复定位精度。为了更好地保证机床精度，齿轮及齿条的制造采用优质合金钢，通过淬火精磨削加工，精度可达5级。 双小齿轮溜板箱驱动结构从消隙结构的动力源可为分两种结构：液压油消隙和碟型弹簧消隙。 两种结构其消隙的原理一样，液压油或碟型弹簧驱动中间轴发生轴向移动，由于中间轴上面的两个小齿轮分别为左旋和右旋斜齿轮，当小齿轮发生位移时，就会迫使传动链后面的齿轮转动，最终会使双小齿轮分别与齿条的相反面紧紧啮合，实现机床刀架在换向时无反向间隙。 液压油消隙双小齿轮传动的特点为：机床精加工时，可以接通液压油实现无隙传动，保证机床的几何和加工精度；当机床在粗加工时，由于要求的加工精度不高，可以取消液油压，使机床处于低精度状态，这样可以使齿轮、齿条的磨损降到最底，可以延长齿轮、齿条精度保持寿命。 碟型弹簧消隙，由于其一直保持消隙状态，机床的精度也一直得以保持，更适合用于精加工机床。 双电机驱动 利用两个伺服电机和两个减速器，通过电气数控系统的控制实现两个输出齿轮与齿条两反面的啮合（仅在换向时），实现换向无间隙运动。 随着电气数控系统和功能部件（减速器）的快速发展，为了节约机床的原始制造成本和简化机床的结构，便于机床的安装维修。近几年很多机床制造公司采用此种结构。根据机床的结构特点，双电机的安装方式也各有不同。 双电机驱动运动原理步骤如下： ⑴ 机床静止时，两个齿轮在数控系统控制下，通过伺服电机和减速器使齿轮分别与齿条的两反面啮合； ⑵ 机床运行开始，主动轮工作，从动轮以一定比例反向工作； ⑶ 当机床运行平稳，从动轮离开方向工作面，与主动轮一起工作，输出功率为两个电机功率总和； ⑷ 机床停止前，系统控制从动轮滞后工作，离开主动面，以一定的反响力靠紧从动面； ⑸ 从动轮达到预定反向力，运动停止，恢复到原来停止状态。 静压蜗杆-蜗母牙条驱动 静压蜗杆-蜗母牙条驱动结构，采用电机及传动链使蜗杆转动，驱动拖板纵向移动。蜗杆采用静压原理，静压油在蜗杆与蜗母牙条的接触面上形成一层均匀的油膜，实现蜗杆与蜗母牙条的无磨损运动。此种结构用于重载、重切削机床，其特点为：承载力大，运动平稳，精度高，蜗杆与蜗母牙条理论无磨损，寿命长。但其结构复杂，制造困难。 以上数控重车的纵向驱动结构各有特点，在设计时应根据机床的需求和机床制造公司的设计制造能力来选择合适的结构。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (5/27/2009)