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電火花成形加工中心裝配中主軸自動(dòng)移動(dòng)方法
閱讀：200 發(fā)布時(shí)間：2020-8-11伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心
前言：
電火花成形加工中心將電極安裝在主軸下方.通過(guò)主軸的上下運(yùn)動(dòng)•帶動(dòng)電極做上下運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)放電加工。在裝配電火花成形加工中心時(shí)，需要保證主軸與加工中心工作臺(tái)的垂直度，在裝配階段，裝配人員需要不斷使主軸做上下運(yùn)動(dòng)•檢測(cè)主軸與加工中心工作臺(tái)在x x和Y -Z平面內(nèi)的垂直度數(shù)值•然后調(diào)整主軸座，直到主軸與加工中心工作臺(tái)的垂直度在規(guī)定的范圍內(nèi)；在裝配時(shí)，雖然絲桿已經(jīng)安裝在主軸上•但控制加工中心的CNC系統(tǒng)等電氣系統(tǒng)還沒(méi)有和加工中心本體相聯(lián)接，所以，無(wú)法使用CNC系統(tǒng)控制加工中心主軸的上下運(yùn)動(dòng)：一般地都是由裝配人員轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿，使主軸做上下運(yùn)動(dòng)，由于加工中心主軸是在垂直方向上安裝的•裝配人員需要在較高的位置轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿.勞動(dòng)強(qiáng)度較大。同時(shí)•由于手動(dòng)移動(dòng)主軸時(shí)•主軸的移動(dòng)速度不均勻，會(huì)使檢測(cè)數(shù)值不穩(wěn)定，影響檢測(cè)效果。
針對(duì)這一現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)了 一種主軸自動(dòng)移動(dòng)方法•可大大降低裝配強(qiáng)度、提高精度檢測(cè)的穩(wěn)定性。
1加工中心結(jié)構(gòu)與主軸裝配要求
電火花成形加工中心主要有立柱式和滑枕式兩種結(jié)構(gòu)形式:其中立柱式電火花成形加工中心主要由床身、工作臺(tái)、立柱、主軸座和主軸組成•如圖1所示：
電火花成形加工中心是一種利用放電原理實(shí)現(xiàn)工件加工的加工中心•與人們所熟知的車(chē)床和加工中心相比，電火花成
形加工中心的主軸有以下三個(gè)特點(diǎn)：
1) 主軸是做上下直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的.而一般意義上的主軸是做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的。
2_)主軸的作用是用來(lái)安裝電極，在加工中心工作時(shí)，在電極與工件之間產(chǎn)生電弧，從而做無(wú)切削加工，主軸受力較小，因而•一般地，電火花成形加工中心的主軸重量不大，以CXCKO電火花成形加工中心為例•其主軸重量為 25kg:
3)主軸和工作臺(tái)需要相互垂直；其垂直度不得大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值：以r_\ri5u電火花成形機(jī)床為例，主軸和工作臺(tái)的垂直度要求為：在x—y平面內(nèi)和X Z平面內(nèi)的垂直度均為u. 〇15mm。
2主軸裝配與檢測(cè)
為了達(dá)到主軸與工作臺(tái)的垂直度要求，裝配人員需要完成以下幾個(gè)步驟：（1)將主軸安裝在主軸座上；
(2) 檢測(cè)主軸和工作臺(tái)的垂直度；(3)如果檢測(cè)的垂直度數(shù)值大于規(guī)定的數(shù)值，則調(diào)整主軸座。一般地需要反復(fù)檢測(cè)與調(diào)整，才能滿(mǎn)足要求。
在檢測(cè)主軸和工作臺(tái)的垂直度時(shí)，需要手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)主軸絲桿，使主軸做上下運(yùn)動(dòng)[2]。這種移動(dòng)主軸的方法使得裝配人員非常不方便，在檢測(cè)時(shí)裝配人員需要觀察檢測(cè)數(shù)據(jù)，常常需要另一個(gè)人員幫助轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。另一方面，人工移動(dòng)主軸的速度也不穩(wěn)定，影響檢查效果。
3主軸自動(dòng)移動(dòng)方法
針對(duì)以上情況，本文設(shè)計(jì)了 一種采用直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸絲桿的方法，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移動(dòng)主軸。
3.1組成
主軸自動(dòng)移動(dòng)方法由直流伺服電機(jī)、控制柜、操作面板等組成。
在選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，分別對(duì)三相異步電機(jī)、交流伺服電機(jī)和直流伺服電機(jī)的使用特點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析。
三相異步電機(jī)控制簡(jiǎn)單，成本低，但運(yùn)行不平穩(wěn)，不適合驅(qū)動(dòng)主軸運(yùn)動(dòng)做精度檢測(cè)。
交流伺服電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，是常用的CNC加工中心運(yùn)動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)元件，但需要驅(qū)動(dòng)器及控制元件（如控制系統(tǒng)或PLC等），使用成本高，控制電路聯(lián)接不方便，不適合在加工中心的機(jī)械裝配時(shí)使用。
直流伺服電機(jī)避免了上述兩者的不足之處。該電機(jī)只要輸入直流電壓便可運(yùn)行，其轉(zhuǎn)速與輸入電壓成正比[3]。依據(jù)電機(jī)扭矩選擇計(jì)算方法，通過(guò)計(jì)算，選用型號(hào)為M818了一031的直流伺服電機(jī)，其額定電壓為48V，額定轉(zhuǎn)速為3 000r/mm，功率為180W。當(dāng)輸入額定電壓48V時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速為3 000r/mm。