阀门钻床大型动梁技术要点和直线电机进给驱动发展

发布时间:2020-12-24  发布者:禹创重工机械

  其一、阀门专用机床大型动梁技术要点
  1、大型动梁部件的加工联动技术
  在国内动梁产品中,多采用液压平衡动梁,但是由于受到液压波动的影响,动梁无法参与加工联动,导致理论上Z轴加W轴的加工行程,实际只有Z轴行程可以在加工联动中实现,大行程的加工只能通过多次的动梁移动、多次的接刀加工才能完成,影响加工效率和精度。针对此问题,一般采用大型动梁重锤平衡技术,动梁参与加工联动可在Z轴方向上增加加工行程超过一倍,扩大加工范围,保障产品复合加工的效率和精度。
  2、大型动门动梁的同步控制技术
  一般大型机床的龙门柱两边采用完全相同的传动和驱动系统,但是移动部件一般由动门、动梁和切削头这类部件所构成,并不能形成完全对称的结构,因此运行过程中受力和受热均不对称,导致出现各种不稳定的扰动,往往也难以完全保证动门动梁框架移动的同步协调,进而导致发生机械耦合,这可能损坏动门动梁框架或驱动部件。尤其是对于大跨度动门动梁结构,龙门框架运动的不协调所产生的不良后果尤为严重。
  针对大型多龙门复合机床,动门动梁的同步驱动应满足同步位置精度和进给,需要实现动门动梁两端进给装置在速度、加速度、位置的三重动态同步,以提高双驱同步的静态、动态性能。由于在多个回路间存在着强烈的耦合和诸多不确定性,因此研究新的高精度同步进给控制技术。为此,一方面通过研究驱动控制系统的动态响应特性,优化控制参数,测试与分析同步控制性能,确定较佳的同步精密进给控制策略及其实现技术,实现速度、位置、加速度的三重动态同步;另一方面,通过导轨间隙和导轨螺距误差的动态补偿,长导轨制造和装配误差,热变形所引起的导轨间隙和导轨螺距动态不对称误差,进一步提高同步控制精度。
  阀门专机选型的决策依据为:工件装夹便捷化、加工精度高、生产效率较大化和设备状态稳定等,阀门专机选型的主要指标通常包括刀具尺寸、功率、加工精度、定位精度和主轴转速等。
  其二、发展阀门机床直线电机进给驱动
  近年来,机床制造基础和共性技术研究不断加强,产品开发与技术研究同步推进。机床产品的可靠性设计与性能试验技术、多轴联动加工技术等多项关键技术的成熟度有了很大提升。数字化设计技术研究成果在高精度数控坐标撞床、立式加工中心等产品设计上进行实际应用;多误差实时动态综合补偿和嵌入式数控系统误差补偿等软硬件系统在多个企业、多个产品上进行了示范应用,使阀门机床精度得到了明显提升。无需任何中间转换装置实现电能向直线运动机械能的直接转换,就是直线电机,结构简单、磨损少、噪音小以及组合性强是其主要的优点。交流直线电机是当前在高精度数字机床上普遍应用的设备,这种设备有直线感应电机和永磁直线同步电机两种,直线感应电机成本较低,并且受到外界干扰影响的程度较低,同时也可以抗电磁干扰;永磁直线同步电机同时具备直线电机和永磁电机的优点,响应速度快、体积小、推力能量大,所以是当前高精度直线进给系统的。

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