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双滚珠丝杠同步驱动的应用

滚珠丝杠同步驱动的应用

       工具机的技术水平已经为国家生产力和工业实力的重要指标。在工具机的发展中,为提升加工系统的产能与加工质量,高速与高精度为成为关键,如何提升加工速度与加工精度已成为工具机发展的重要课题。提升工具机加工的生产效率,就必须要在有限的行程内提高速度,但随着速度的提升,驱动工作平台或者主轴的驱动力也必然随着增大,在高速进给时,瞬间的驱动力很容易引起振动现象的产生,一旦加工过程中有振动产生,便会导致加工精度的降低,进而影响到工件的加工质量,因此往往无法同时兼顾高速度与高精度的需求,要求加工精度的同时就无法提升加工速度。
       工具机瞬间加减速时的振动现象,起因主要来自于驱动系统的结构刚性及惯性匹配不佳所致,因此只要加强进给系统的结构刚性就可以有效的减少高速进给时所引起的振动。当进给系统的结构刚性增加时,往往会造成载台基座的质量增加,进给系统的质量越大时,所需要的驱动动力就必须相应加大,由于受限于机台的空间设计(如主轴马达的配置空间考虑等),使载台基座的质量受到限制。
       由于上述的各项因素,工具机在驱动轴的设计上逐渐开始采用双螺杆的驱动架构,此方式不但可以增加进给系统的结构刚性,还可以减少因驱动力偏心所引起的力矩影响,双马达的驱动方式,除了可加强系统的驱动力外,也可提升系统的应答速度。
       过去双轴驱动的设计,大多是采用于高出力的设计需求中,但随着产业技术的不断提升,高精度、高负荷、高生产力的诉求是全球机械设备发展不变的趋势,在高效能的需求下,为提升产品的竞争力,加工机具需要同时具备有高速与高精度的功能,渐渐的,双轴驱动的设计构念也开始广泛的被应用在高效能工具机的设计中。
       在双轴驱动的应用上,主要的关键技术在于如何消除两配对螺杆的运转不同步,虽然透过电控技术上的补偿可以改善因驱动机构差异所延伸的问题,但若因这样就忽略驱动机构上的管控,容易延伸更多额外的问题。因此在滚珠丝杠的设计中,配对螺杆的特性管控相当重要,经过控管的配对螺杆可以有效的改善驱动系统的不同步性,使机台设计可以使用最少的成本来达到高效能。


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