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高速鉆床在生產領域的驅動方式解讀
閱讀：900 發(fā)布時間：2018-11-12
高速鉆床采用精密主軸，高速鉆削，并具有輕銑功能。CAD/CAM直接轉換，實現(xiàn)自動化，高精度加工。主軸箱采用樹脂砂造型的高清度鑄鐵以及合理的布筋結構，剛性好，穩(wěn)定性強。高速鉆床床身和工作臺采用樹脂砂造型的高強度鑄鐵以及合理的布筋結構，剛性好，穩(wěn)定性強。選用品質優(yōu)異的進口主軸組，具有很強的大扭矩輸出能力，主軸采用同步帶輪形式。龍門橫梁上裝有1-4個可移動溜板，溜板采用兩條滾動導軌副導向，驅動分別采用AC伺服電機和精密大螺距滾珠絲杠副傳動。
高速鉆床的交流異步伺服通常有模擬式、數(shù)字式兩種方式。與模擬式相比，數(shù)字式伺服加速特性近似直線，時間短，且可提高主軸定位控制時系統(tǒng)的剛性和精度，操作方便，是高速鉆床主軸驅動采用的主要形式。然而交流異步伺服存在兩個主要問題：一是轉子發(fā)熱，效率較低，轉矩密度較小，體積較大；二是功率因數(shù)較低，因此，要獲得較寬的恒功率調速范圍，要求較大的逆變器容量。高速鉆床的數(shù)控系統(tǒng)采用西班牙FAGOR8055系統(tǒng)，并配有RS232接口和LCD液晶顯示屏，鉆孔坐標可實現(xiàn)CAD/CAM直接轉換，并配備鉆孔前孔位預演和復位功能，操作十分方便。
在高速鉆床生產領域，直線伺服系統(tǒng)采用的是一種直接驅動方式（DirectDrive），與傳統(tǒng)的旋轉傳動方式相比，較大特點是取消了電動機到工作臺間的全部機械中間傳動環(huán)節(jié)，即把機床進給傳動鏈的長度縮短為零。這種“零傳動”方式，帶來了旋轉驅動方式無法達到的性能指標，如加速度可達3g以上，為傳統(tǒng)驅動裝置的10～20倍，進給速度是傳統(tǒng)的4~5倍。從電動機的工作原理來講，直線電動機有直流、交流、步進、永磁、電磁、同步和異步等多種方式；而從結構來講，又有動圈式、動鐵式、平板型和圓筒型等形式。目前應用到數(shù)控機床上的主要有高精度高頻響小行程直線電動機與大推力長行程高精度直線電動機兩類。直線伺服是高速高精數(shù)控機床的理想驅動模式，受到機床廠家的重視，技術發(fā)展迅速。
以前的高速鉆床刀具較少有的只有8個刀具夾，現(xiàn)在大部分的數(shù)控機床刀具都可安放上百個鉆頭，有的系統(tǒng)還有斷鉆自動檢測及直徑檢測長度和徑向跳動系統(tǒng)，在選型的時候需注意的項目是，大部分數(shù)控床的鉆頭放在臺面的前端，該設計方式有一個缺點，如果在工作時加工的線路板因固定出問題跳起逃出很容易打壞全部鉆頭包括鉆頭夾具。有些鉆頭夾具設計放在機床上方，如部分瑞士生產的機床則不會產生該問題，檢測機構的靈敏度太高和太低對機床都不好一般以偏低一點好。
目前大部分的高速鉆床的測量系統(tǒng)都采用了光尺作為位置與精度測量反饋系統(tǒng)，也有采用磁尺，采用光尺的系統(tǒng)穩(wěn)定性及分辯率高，因光尺的讀頭與尺身沒有接觸摩擦，所以壽命很長，但平時要保持設備清潔盡量減少粉塵污染。當?shù)竭_下行程開關（鉆孔完畢）時，普通減速電機反轉，壓簧恢復，電機帶動鉆桿拾起至起始點（上行程開關），系統(tǒng)開始按程序分度，插銷鎖緊分度盤齒輪，重復上述下鉆動作，開始下個孔作業(yè)。下鉆，抬鉆過程的改進，電機代替了人工撥動手柄，其他與普通立式鉆床相同。以上所述僅為本實用新型的應該實施例，并非因此限制本實用新型的范圍，凡是利用本實用新型說明書及內容所作的等效結構變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域。
專業(yè)的高速鉆床包括分度盤數(shù)控分度裝置、分度盤緊鎖機構和自動鉆孔機構，分度盤數(shù)控分度裝置包括一電機、減速機、傳動齒輪和分度盤齒輪，分度盤齒輪作為工作臺，傳動齒輪與分度盤齒輪咬合，傳動齒輪與減速機的輸出軸聯(lián)接，減速機輸入端和電機聯(lián)接。實現(xiàn)自動分度、進給自動化，按編程完成多個鉆孔工序，特別適用于盤類（例如法蘭盤）工件的鉆孔作業(yè)，大大提高了加工效率和鉆孔的準確度。步進電機在數(shù)控系統(tǒng)及驅動器控制下，按編程的速度和進給值（即移動齒數(shù)）運轉，實現(xiàn)準確分度定位。下鉆，抬鉆過程的改進，減速電機代替了人工撥動手柄，實現(xiàn)數(shù)控自動化運作。
交流異步伺服通過在三相異步電動機的定子繞組中產生幅值、頻率可變的正弦電流，該正弦電流chan生的旋轉磁場與電動機轉子所產生的感應電流相互作用，產生電磁轉矩，從而實現(xiàn)電動機的旋轉。其中，正弦電流的幅值可分離為給定或可調的勵磁電流與等效轉子力矩電流的矢量和；正弦電流的頻率可分離為轉子轉速與轉差之和，以實現(xiàn)矢量化控制。