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分析LM1450万能铣床传动系统改造方案

文章出处:三重铣床厂家作者:三重机械人气:发表时间:2017-02-22 15:25【

  对于LM1450万能铣床工作台卧式铣床采用如图所示的改造方案。其改造目的主要是加工不同品种的凸轮轴。由于凸轮轴所需加工的轮廓外形含有直线、圆弧和渐开线,要求的轮廓尺寸公差为0.1mm,表面粗糙度为Ra1.6.因此,采用了三坐标联动方案。为使万能铣床的机电一体化改造后的性能不低于原铣床,选x、z坐标快速不低于2.1m/min,水平托动力按15kN计算,则要求电动机功率P=Fv=(15×2.4/60)kW=0.6kW,如选用步进电动机作为执行元件,则步进电动机达不到此功率要求。例如,200BF001反应式步进电动机,其最大静转矩为14.7NM,最高空载运行频率为11000step/s,步距角a=0.16°/setp,若取最高工作频率下的工作转矩为最大静转矩的四分之一,则高速运行工作状态下所需功率为Ph,因此,如果选用步进电动机,必须相应的降低快速性要求。又由于步进电动机在低速工作时有明显冲击,易引起自激振荡,面且其振荡频率很可能与铣削加工所用进给速度相近或一致,对加工极为不利。故不宜采用步进电动机驱动。

  若LM1450万能铣床采用直流或交流伺服电动机的全闭环控制方案,结构复杂技术难度大,成本高。如果采用直流或交流伺服电动机的半闭环控制,其性能介于开环和闭环控制之间。由于调速范围宽;过载能力强,又采用反馈控制,因此性能远优于步进电动机开环控制;反馈环节不包括大部分机械传动元件,调试比闭环简单,系统的稳定性交易保证,所以比闭环容易实现,但是采用半闭环控制,调试比开环控制步远电动机要困难些,设计上要有其自身的特点;另外反馈环节外的传动零件将会直接影响机床精度和加工精度,因此在设计中也必须给予足够重视。在直流和交流伺服电动机之间进行比较时,交流调速铸件扩大了其使用范围,似乎有取代直流伺服的大惯量电动机,交流伺服电动机自身惯量小,调试时困难大一些,维修时元件来源也较困难。直流伺服电动机的控制系统技术较成熟,普及较广。

  通过上述比较分析,确定6f7f9432d35dea629c8384dab312259a58ad3d4ae5cca采用直流伺服电动机驱动半闭环控制为宜。x、y、z轴采用其中二轴作插补联动,第三轴作单独的周期进刀,故称2.5轴联动加工,其传动方案如图,图为机构改装配置原理。