数控转塔冲床伺服主传动部件的分析

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1、万方数据叠决方案目回雹圆工薹ITi，■一／J／■■，曩簟，a叠■■■■■■■■■■■—■■■■—■■■■●——■■■■■■■●——●—一陈曙光。吴宏样。马宏光江苏金方圆数控机床有限公司，江苏扬州225127摘要：介绍了数控转塔冲床伺服主传动部件的多种结构形式，分析了各种结构形式不同的性能特点，阐述了两台伺服电机直接连接在曲轴两端所要解决的关键技术。关键词：数控转塔冲床，交流伺服电机驱动．主传动结构中图分类号：TG385文献标识码：A文章编号：1002—2333{2012)02—0112—03Th

2、eAnalysisofMainDriveServoforCNCTurretPunchP弛姆CHENShu-guang，WUHong—xiang，MAHong—guang(JiangsuJinfangyaanCNCMachineCo．．Ltd，Yangzhou225127，China)Abstract：ThispaperintroducesmanystructureformsofmaindriveseiToforNCturretpunchpress，analyzesthedifferentperf

3、ormancecharacteristicsofdifferentstructure．ThekeytechnologyofconnectingtWO$ervomotorwithbothsidesofcrankisresearched．Keywords：NCturretpunchpress；ACelectricalservodrive；maindrive1引言数控转塔冲床作为一种自动化程度很高的金属板材冲压及成形加工设备，至今已有近五十年的应用和发展。广泛应用于机械、电子、汽车、军工、航空航天等多

4、个重要丁业领域。数控转塔冲床主要由数控系统、主传动系统、床身、送料机构及模具库等组成。作为冲压动力源的主传动系统。一直是数控冲床技术进步的标志之一。主传动部分的冲压频率直接影响数控冲床的生产效率，因此成为制造商和用户关注的焦点01。最初的机械式主传动系统由电机、飞轮、离合器与制动器、曲轴、连杆和滑块等组成，飞轮经皮带与一直转动的电机相连，并储存一定的能量01，通过飞轮传动驱动曲轴连杆机构，通过离合器实现分离与结合，完成所需冲压。但其运动特性单一，加工工艺范围窄，冲压频率低，噪声大。1990年代以

5、来，液压式主传动系统逐渐成为数控转塔冲床的主流配置，液压站提供动力，油缸取代了曲柄连杆等机械结构，液压站与油缸间由液压阀连接，通过专门的电子卡程序化控制整个系统的动作”：。优点是：冲压工艺性得到扩展。冲压频率得到提高，冲压噪音得以降低，但存在油污染、高能耗、低可靠性、维护困难等缺点。基于机械式主传动和液压式主传动的诸多缺点，已经不能满足用户对机床高速度、高精度、低能耗、低噪音的要求。而电伺服主传动系统具备高效、节能、低噪、环保等特点，符合国际最新发展的要求。2伺服电机驱动式主传动上世纪末，日本M

6、URATEC公司研制出主传动由伺服电机驱动的数控转塔冲床，主传动结构如图l所示。随着大扭矩伺服电机及驱动系统的开发与推广，日本112l机械工程师2012年第2期AMADA公司及江苏金方圆公司已先后成功研制出双伺服电机驱动的数控转塔冲床，最高冲压频次可达1500rain。以上，25ram步距冲iL数可达500min～，性能指标达到了目前数控转塔冲床的高端水平。主传动结构如图2所示。经过近年来的发展。电伺服主传动系统出现了多种不同的结构形式。本文将对不同的结构形式从承载能力、运行效率、维护方便性等方

7、面进行分析比较。2J斜楔式主传动结构斜楔式主传动结构如图3。伺服电机1、电机座2、联轴器3组成的驱动系统驱动丝杠6转动，丝杠螺母座5将旋转运动转变为直线运动；滚轮组件8与丝杠螺母座5、连接杆7连接，滚轮在斜楔面上往复运动；斜楔9与滑万方数据解决方案■————■■—●●■■■■■■—■———■■—●——————■■——●I工艺I工薯／一一／链．,3111，tall，墟■／a鼍日雹四面墨块11连接，滚轮组件的直线运动经斜楔后转变为滑块11的上下运动。特点：滑块在整个运动行程的任意位置均能产生最大工作

8、载荷，滑块的运动速度及位置可根据需要调整。但由于受滚珠丝杠强度及电机功率的限制，难以制造大吨位的冲床⋯；而且冲床预压点到下死点的距离较小(一般冲压厚度为1mm的板材，滑块行程为4ram)，丝杠在短距离内反复来回运动．局部温升较高．需要采取相应措施解决丝杠的润滑与冷却问题。另外，丝杠带动滚轮组件在楔面上作往复运动，滚轮的速度与加速度变化，容易造成各运动零部件产生振动和冲击。2．2肘杆式主传动结构肘杆式主传动结构如图4。伺服电机1、电机座2、曲柄3、臂4构成伺服驱动系统：由上侧肘杆5、铰销6，下侧肘