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1、第5期(总第132期)机械工程与自动化No152005年10月MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONOct1文章编号:167226413(2005)0520124203Landis凸轮磨床的新技术12黄和祥,刘曙光(1.长江大学机械学院,湖北荆州434100;2.东风康明斯发动机公司,湖北襄樊441004)摘要:介绍了Landis凸轮磨床的结构及其先进技术,分析了当今机床的新工艺、新技术及其特点,指明了其研究方向和发展趋势。关键词:机床;密封静压导轨;静压轴承;电主轴中图分类号:TG58文献标识码:A1Landis凸轮磨床具有的
2、先进技术误差。通过直线位置检测反馈控制,大大提高了机床LANDISLUND于1979年发明并制造了世界上的定位精度。第一台CNC凸轮磨床,从那时起,LANDISLUND一2.1.3动刚度高直领先于其他同行,目前已有逾千台LANDISCNC由于“直接驱动”,所以避免了启动、变速和换向凸轮磨床遍布世界各地。概括起来,Landis凸轮磨床时因中间传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙在机械方面主要有4项先进技术:直线电机、密封静造成的运动滞后现象,同时提高了其传动刚度。压导轨、静压轴承、电主轴。除此以外,Landis凸轮2.1.4速度快、加减速过程短磨床还具有
3、人性化的操作及“TRUMOUNT”专利的直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑,因而使砂轮安装系统和具有特点的液压系统。得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触,2直线电机这就消除了定子和动子间的接触摩擦阻力,因而大大Landis凸轮磨床在磨削的时候,工作台固定不地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性。由于直线动,砂轮架作左、右、前、后移动以满足磨削要求,这电动机最早主要用于磁悬浮列车(时速可达500kmö与一般的磨床结构不同。Landis凸轮磨床的砂轮进给h),所以用在机床进给驱动中,要满足其超高速切削轴(x轴)和砂轮横向移动轴(z轴)双轴都使用直线的最
4、大进给速度(要求达60mömin～100mömin或更电机驱动。采用直线电动机直接驱动与原旋转电动机高)当然是没有问题的。也由于上述“零传动”的高传动的最大区别是取消了从电动机到工作台(拖板)之速响应性,使其加减速过程大大缩短,实现了启动时间的一切机械中间传动环节,把机床进给传动链的长瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。其可获得度缩短为零,这种传动方式被称为“零传动”。正由于较高的加速度,一般可达(2～10)g,而滚珠丝杠传动这种“零传动”方式,带来了原旋转电动机驱动方式的最大加速度只有(0.1～0.5)g。无法达到的性能和优点。2.1.5行程长度不受
5、限制2.1直线电机的性能优点在导轨上通过串联直线电机,就可以无限延长其2.1.1高速响应行程长度。由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的2.1.6运行安静、噪声低机械传动件,如丝杠等,使整个闭环控制系统动态响由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,且导轨应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。采用了全封闭静压导轨,无机械接触,Landis凸轮磨2.1.2高精度床运动时的噪声大大降低。直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构引起的2.1.7效率高传动误差,减少了插补时因传动系统滞后带来的跟踪由于无中间传动环节,消除了机械摩擦时的能量收稿日期:2005208205作者
6、简介:黄和祥(19702),男,湖北天门人,硕士,讲师,研究领域:机械工程。2005年第5期黄和祥,等:Landis凸轮磨床的新技术·125·损耗。导轨各油腔压力,针孔直径为50.1,是利用电火花技2.2直线电机的原理术加工而成的。直线电机的原理并不复杂。设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开,并且展平,这就成了一台直线感应电动机,见图1。在直线电机中,相当于旋转电机定子的叫初级;相当于旋转电机转子的叫次级,初级中通以交流电,次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动。这时初级要做得很长,延伸图2静压导轨示意图到运动所需要达到的位置,而次级则不需
7、要那么长。实4静压轴承际上,直线电机既可以把初级做得很长,也可以把次在Landis凸轮磨床中,砂轮主轴的两端支承均采级做得很长;既可以初级固定次级移动,也可以次级用静压轴承。Landis的静压轴承是机床上最重要的精固定初级移动。密部件之一,由LANDIS自已设计、制造,以保证静压轴承的质量。主轴运动时静压轴承确保主轴与轴承之间无金属与金属之间的接触,从而没有磨损,无需调整轴承间隙,具有最佳刚性和支撑,具有更高的加工精度,可以传输强大动力。任何类型的滚珠轴承,在图1直线感应电动机运动时都必然存在金属和金属之间的接触,从而存在在Landis凸轮磨床中,直线电
8、机的磁体部分(次滚珠轴承的磨损,需要定期调整轴承间隙并在需要时级线圈)直接安装在
