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五軸聯(lián)動(dòng)銑削并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床

時(shí)間:2008-12-24瀏覽:712次收藏

    主軸僅僅依靠細(xì)小的吊籃式支腿與機(jī)架聯(lián)接的這種機(jī)床能用來加工鋼件嗎?整個(gè)機(jī)架只是具有焊接精度的機(jī)床能適用于工具和模具制造嗎?結(jié)論是肯定的,這種機(jī)床是可以勝任的。這類機(jī)床進(jìn)行的切削加工可用下面的文章來說明。
  當(dāng)?shù)谝淮慰吹讲⒙?lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)差不多肯定會(huì)產(chǎn)生上面所提出的問題。感興趣的人肯定還想知道,如此細(xì)線狀的結(jié)構(gòu)在實(shí)際生產(chǎn)中真的能足夠牢固嗎?而首先應(yīng)該解釋,并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)究竟是個(gè)什么樣的機(jī)構(gòu)。在并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床上所運(yùn)動(dòng)的部件(例如主軸)是利用一定數(shù)量的支承桿和萬向鉸鏈與機(jī)架進(jìn)行聯(lián)接。典型的六條腿機(jī)床有著六個(gè)提升油缸型式的支承桿,其長度是可變的。當(dāng)選擇合適類型的萬向鉸鏈,并利用支承桿把機(jī)架上的鉸鏈和所要移動(dòng)的部件上面的鉸鏈聯(lián)接起來,就能借助于支承桿長度的變化來操縱移動(dòng)部件的六個(gè)自由度。任何一個(gè)支承桿的長度可以單獨(dú)進(jìn)行操縱,而不會(huì)出現(xiàn)卡住現(xiàn)象。
  對(duì)于采用五個(gè)支承桿的機(jī)床,例如由駐地在Chemnitz市的Metrom(metrom)公司開發(fā)的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床,可以操縱五個(gè)自由度。在適當(dāng)配置萬向鉸鏈的情況下,使不再操縱的自由度同繞著主軸軸線的回轉(zhuǎn)自由度重疊。在這種情況下,意味著減少到五個(gè)支承桿,然而不會(huì)限制用來實(shí)現(xiàn)五軸運(yùn)動(dòng)所必要的自由度。但是,采用五個(gè)支承桿可以獲得比常規(guī)六條腿并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床更大的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)(是指主軸部件譯注)。偏轉(zhuǎn)角可以大于90度。如果工件固定在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上,工件在一次裝夾下可以進(jìn)行五面加工。
  盡管機(jī)床采用五個(gè)支承桿,而通過合適的鉸鏈連接,仍能使主軸質(zhì)量的所有加速度只是在支承桿上產(chǎn)生軸向力。對(duì)于Metrom公司的并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床,作為滾珠絲杠的支承桿在軸向具有很高的剛性。
  以較大的材料切除量加工鋼件
  Chemnitz 的機(jī)床專家們?cè)赑1000型的機(jī)床上采用了直徑為63mm的滾珠絲杠傳動(dòng)裝置。支承桿的配置是最佳的,由此使得主軸在較大的工作范圍內(nèi),無論在立式位置還是在水平位置,與機(jī)架的聯(lián)系都具有較高的剛性。Metrom公司按照同樣的原則設(shè)計(jì)機(jī)架。機(jī)架的支承桿主要是承受拉力負(fù)荷和壓力負(fù)荷。由此來滿足重要的條件,例如以便能夠調(diào)整較高的加加速度極限值(500m/s3)?;剞D(zhuǎn)直接驅(qū)動(dòng)裝置通過較高的調(diào)節(jié)放大能使加速度大于10m/s2。由于所移動(dòng)的質(zhì)量較輕,所以能量消耗和輸出功率是很低的。
  此外,這種機(jī)床的主軸可具有88Nm和130Nm(S1/S6)的轉(zhuǎn)矩(S1表示該電主軸在 100%運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的負(fù)載,S6表示在40%運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的負(fù)載。S6>S1,這是由于接通時(shí)間短,所以允許電主軸短時(shí)超載譯注)和27kW的功率。機(jī)床的性能并不限于這些極限值,因此,采用P1000型并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床可以以較大的材料切除量加工鋼件和其它硬材料。同時(shí)所謂的加速度和加加速度以及調(diào)節(jié)放大,允許實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)五軸聯(lián)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)。所以利用同一臺(tái)機(jī)床也可以用來高效地加工輕型材料的工件。

 

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