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關(guān)鍵技術(shù)——五軸聯(lián)動立式車銑復(fù)合數(shù)控機床
閱讀：1161 發(fā)布時間：2022-5-6為達到立式車銑復(fù)合加工中心高速移動部件的速度和加速度，并兼顧三軸數(shù)控機床價格、系統(tǒng)的高剛度和輕質(zhì)量要求，對體積大、驅(qū)動要求高的運動部件-立柱單元，以結(jié)構(gòu)強度、剛度、固有頻率等為約束，進行有限元分析及拓撲優(yōu)化設(shè)計（見圖2，圖3），三軸數(shù)控機床設(shè)備使結(jié)構(gòu)在滿足高剛度要求的前提下盡可能減輕移動的重量，三軸數(shù)控機床廠家以便減輕電機、液壓系統(tǒng)、絲杠、滑臺等驅(qū)動部件的功率、強度要求。優(yōu)化設(shè)計后的立柱變形量減少20%，重量減少220Kg。
床的X、Y、2三個坐標的絲杠制成中心通孔，通入冷卻水，并對冷卻水實施溫度控制，使其在額定的溫升范圍內(nèi)變化。中空絲杠冷卻技術(shù)可以降低絲杠在切削受力變形及快速移動過程中的熱變形，保證機床處于高精度運轉(zhuǎn)狀態(tài)。同時配合使用高精度閉環(huán)控制光柵尺，進一步提高了定位精度。
該系列立式車銑復(fù)合加工中心的Y軸為雙驅(qū)動結(jié)構(gòu)，Z軸為單驅(qū)動結(jié)構(gòu)。相對于Y軸而言Z軸滑板質(zhì)量較小且驅(qū)動力作用在中心位置，因此運動較平穩(wěn)；而在運動過程中Y軸需承載Z軸的重量，故其重心隨Z軸的運動而不斷地變化；若Y軸為單驅(qū)動結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動力的作用下將會產(chǎn)生俯仰力矩和偏轉(zhuǎn)力矩，在這兩個力矩作用下，滑板在運動過程中將會出現(xiàn)不可預(yù)知的變形和振動。為了減小這種不確定的振動對加工的影響，基于重心驅(qū)動理論，采取了雙邊驅(qū)動結(jié)構(gòu)（圖4）。雙邊驅(qū)動的特點是在立柱的兩側(cè)對稱施加驅(qū)動力，以便盡可能地減少驅(qū)動力臂產(chǎn)生的影響。應(yīng)用雙邊重心驅(qū)動技術(shù)，提高了機床運動的速度和加速度，縮短了加工時間，改善了表面加工質(zhì)量和輪廓加工精度，延長了刀具的使用壽命。
