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五軸聯動銑削并聯運動機床

時間:2008-12-24瀏覽:739次收藏

    主軸僅僅依靠細小的吊籃式支腿與機架聯接的這種機床能用來加工鋼件嗎?整個機架只是具有焊接精度的機床能適用于工具和模具制造嗎?結論是肯定的,這種機床是可以勝任的。這類機床進行的切削加工可用下面的文章來說明。
  當第一次看到并聯運動機構時差不多肯定會產生上面所提出的問題。感興趣的人肯定還想知道,如此細線狀的結構在實際生產中真的能足夠牢固嗎?而首先應該解釋,并聯運動機構究竟是個什么樣的機構。在并聯運動機床上所運動的部件(例如主軸)是利用一定數量的支承桿和萬向鉸鏈與機架進行聯接。典型的六條腿機床有著六個提升油缸型式的支承桿,其長度是可變的。當選擇合適類型的萬向鉸鏈,并利用支承桿把機架上的鉸鏈和所要移動的部件上面的鉸鏈聯接起來,就能借助于支承桿長度的變化來操縱移動部件的六個自由度。任何一個支承桿的長度可以單獨進行操縱,而不會出現卡住現象。
  對于采用五個支承桿的機床,例如由駐地在Chemnitz市的Metrom(metrom)公司開發的并聯運動機床,可以操縱五個自由度。在適當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自由度重疊。在這種情況下,意味著減少到五個支承桿,然而不會限制用來實現五軸運動所必要的自由度。但是,采用五個支承桿可以獲得比常規六條腿并聯運動機床更大的擺動運動(是指主軸部件譯注)。偏轉角可以大于90度。如果工件固定在回轉工作臺上,工件在一次裝夾下可以進行五面加工。
  盡管機床采用五個支承桿,而通過合適的鉸鏈連接,仍能使主軸質量的所有加速度只是在支承桿上產生軸向力。對于Metrom公司的并聯運動機床,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 的機床專家們在P1000型的機床上采用了直徑為63mm的滾珠絲杠傳動裝置。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,無論在立式位置還是在水平位置,與機架的聯系都具有較高的剛性。Metrom公司按照同樣的原則設計機架。機架的支承桿主要是承受拉力負荷和壓力負荷。由此來滿足重要的條件,例如以便能夠調整較高的加加速度極限值(500m/s3)。回轉直接驅動裝置通過較高的調節放大能使加速度大于10m/s2。由于所移動的質量較輕,所以能量消耗和輸出功率是很低的。
  此外,這種機床的主軸可具有88Nm和130Nm(S1/S6)的轉矩(S1表示該電主軸在 100%運轉時間的負載,S6表示在40%運轉時間的負載。S6>S1,這是由于接通時間短,所以允許電主軸短時超載譯注)和27kW的功率。機床的性能并不限于這些極限值,因此,采用P1000型并聯運動機床可以以較大的材料切除量加工鋼件和其它硬材料。同時所謂的加速度和加加速度以及調節放大,允許實現高動態五軸聯動軌跡運動。所以利用同一臺機床也可以用來高效地加工輕型材料的工件。

 

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