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关于闸阀复合加工中心相关传动设计解析

 发布时间:2021-08-23 点击量:37
   闸阀复合加工中心具有较高的精度及丰富的加工性能,能实现一次装夹找正完成多个加工工序,在核电、军工、航空航天等领域被广泛应用。而在闸阀复合加工中心中,根据机床的用途其工作台的传动控制方式不同。当机床进行铣削加工时,工作台做为铣削进给轴时被称为C轴,C轴需要具备分度及进给的功能,可参与联动加工,一般要求的定位精度及重复定位精度较高,要求消除传动链的间隙。当机床进行车削加工时,工作台只作旋转运动,对旋转的位置不进行控制。作为C轴时工作台需要的驱动扭矩较小,而作为车削运动旋转时需要的驱动扭矩较大。
  由于一对齿轮副在实际制造过程中很难保证每个齿的两个齿面同时接触,必然会存在间隙。但是工作台作为C轴使用时要求传动链必须消除间隙才能满足使用要求。设计采用两个西门子伺服电机,通过主-从控制方式分别控制两个伺服电机,以达到消除传动间隙的目的。
  其中,伺服电机及减速箱通过支架把合在工作台底座上,通过齿形链将减速箱输出轮与底座上的输入轮连接,工作台底座上的输出轮与工作台上的大齿圈啮合,传动链共两套,两个传动链的输出小齿轮同时与工作台的大齿圈啮合。
  设计中两套伺服电机分别驱动两个小齿轮与工作台大齿圈同时啮合,针对两个伺服电机分别预加一对大小相等,方向相反的扭矩,这就保证了两个小齿轮分别有一个齿面是与大齿圈的齿面无间隙接触。小齿轮被预加逆时针的扭矩,另一小齿轮被预加顺时针扭矩,当工作台接收到顺时针旋转的命令后,驱动小齿轮的伺服电机作为主工作电机开始运转,驱动大齿圈逆时针转动,而另一驱动小齿轮的伺服电机则成为负载从动旋转。如果工作台逆时针旋转,则驱动小齿轮与另一驱动小齿轮的伺服电机主从关系逆转,驱动小齿轮的伺服电机成为负载。整个消隙系统的刚性取决于预加扭矩的大小,预加的扭矩越大则系统刚性越好,一般需要根据实际情况调整预加扭矩的值。伺服电机的编码器与工作台中心安装的圆光栅形成闭环控制,保证工作台准确定位。

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