浅析直驱技术及在五轴工具磨床上的应用

《浅析直驱技术及在五轴工具磨床上的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅析直驱技术及在五轴工具磨床上的应用4—.宝华北平机床有限公司摘要：直接驱动技术在数控机床屮进行应用能够显著提高机床的产能和精度，并且能够满足当前对数控机床动态性能的变化需求。在直接驱动技术中，直接驱动力矩电动机在数控机床的应用中最广泛，可以说对数控机床具有重耍影响。在对数控机床中直接驱动力矩电动机进行研究分析，可以发现，直接驱动力矩电动机能够降低客户的使用成本，并且能够简化机械结构的设计系统，同时对后期维护和检修也有一定的有利影响。关键词：直接驱动技术;直接驱动力矩;电动机;五轴工異磨床;1直驱技术的基本概述1.1直驱技术的含义直接驱动技术经常被称作直驱技术，直驱技术主耍是利

2、用直驱力矩电动机和执行部件进行直接连接，从而完成电动机转子和机械负载的直接连接的过程。这种技术在直接连接过程中可以节省一些机械部件，例如齿轮箱、蜗杆涡轮等机械传动装置。因此，直驱技术在机械装置中的应用能够在很人程度上消除机械传动过程屮的间隙和延迟状况，从而提高机床加工的动态性能，并且能够满足机床加工过程中对刚性的要求。1.2直驱技术的优点在五轴联动工具磨床中应用直驱技术的优点很多，通过对直驱技术实际运行情况的分析，应用优势主要体现在以下几方面：（1）简化机械装置系统。因为直驱技术能够对机床屮的传动装置进行消除，因此，降低机床的零件数量，在一定程度上降低了机械系统复杂性。并且伺服

3、力矩电动机具有免维护的特性，能够节省后期维护费用，提高机床的经济性。（2）使用寿命长，可靠性高。直驱力矩电动机的机械结构相对简单，需要的移动的部件较少，这样就会在很大程度上降低部件的磨损程度，延长机床的使用寿命，同时能够保证电动机的稳定性，提高机床运行的安全性。（3）高精准度、可重复性。在直驱系统中因为减少了传动的间隙和延迟状况，所以，能够有效防止机械传动过程中机械间隙和机械弹性变化对机床运行的影响，进一步避免了机械传动过程中的反向间隙和滞冋现象，可以大大提高机床系统的精准度。（4）高效率、高节能性。在直驱系统中并没有对一些重型的动力传动部件施加能量，和传统的控制系统相比能够节

4、省大约50%的能量，能够提高系统效率的同时，只有较好的节能效果。2直驱技术的接口问题分析直驱技术在机床系统中的电气连接如图1所示。在直驱技术的连接设计中，存在一些接门问题，主要表现在以下两方面：（1）温度传感器连接。为了防止在运行过程中力矩电动机定子出现不受控制的高温负荷情况，同时对力矩电动机定子进行保护，在开机时要对电动机进行调试，并且要对电动机运动过程中的定子温度进行观测和记录，以便及时发现异常温度情况。一般情况下，力矩电动机定子上都会安装温度检测开关，例如温度断开冋路、温度传感器冋路等。（2）冷却连接。温度对电动机的运转状况产生很大影响，因为在电动机运转过程屮会产生大量的

5、热量，如果没有对这些高温情况进行及时冷却就会对电动机的正常运转产生不利影响，影响机床的精度和稳定性。因此，在电动机运转过程中要对转台上的电动机定子安装开槽进行循环冷却动作，这样可以将电动机运转过程中产生的热量带走。通常情况下，会使用冷却水或者冷却油进行冷却。电动机的冷却性能和电动机的转矩输出能力紧密联系，所以电动机转矩的输出能力必须达到相关标准，冰能有效的冷却性能。在电动机运转过程中还要注意不能过度冷却,否则会引起冷凝现象。一般来说，很多直驱力矩电动机都会使用室温跟踪式的冷却系统。3直驱技术在五轴工具磨床中的应用3.1直驱力矩电动机的选择经过对五轴工具磨床的综合分析后，加上对直

6、驱力矩电动机型号、安装方式以及水冷材料、效率等的分析，最后确定选择台湾HIWIN系列的无框电动机进行应用。这种电动机型号的主要特点如以下几个:定子绕组完全封闭、内部绕组的温度持续能力较强、有PTC热敏电阻的过载保护性能等，还具有转子磁体的自动防故障频带，除此之外，还能够根据机床自身的实际情况定制合适的转子轮毂。3.2在五轴工具磨床中应用直驱技术的好处目前，直驱电动机在五轴联动工只磨床中的砂轮主轴和工件主轴的应用越来越多。在主轴上应用直驱技术能够奋效防止机械传动过程中间隙，并且能够节省机械装置的成本，减小部件体积，同时能够更好的保证系统的稳定性和精度。4结语经过对直驱技术的仝面研

7、宄和分析，可以发现直驱技术对机械控制的影响是巨大的，引起了机械控制领域的巨大变革。在对直驱技术进行应用时，五轴工具磨床的性能得到明显提升，能够提高工具磨床的稳定性和精度，有利于工具磨床的进一步改进设计。相关工作人员必须经过严密的研究和仿真实验，确保直驱力矩电动机在五轴工具磨床中的有效应用。参考文献[1]张耀娟，杨克，刘维维.基于ADAMS的五轴数控工具磨床磨削力仿真分析[J].机床与液压，2017，45(7):131-134.[2]王素荣.浅析直驱进给技术的核心一一直线电机系统[J].现代制