傳統絲桿與直驅技術 數控機床的區別
1結構區別
傳統絲桿驅動方式是通過絲桿和螺母的配合運動實現,絲桿通過轉動使螺母實現徑向滑動,從而帶動工作臺等部件運動。而直驅技術則通過電機直接驅動工作臺等部件,省略了傳統絲桿和螺母的傳動結構。這種結構上的差異將在接下來的內容中影響到驅動方式的性能表現。
2 行業應用區別
? 精度方面
傳統絲桿驅動方式由于螺桿螺紋的傳動結構,容易受到傳動間隙、背隙等影響,導致運動精度的下降。而直驅技術則由于沒有傳動結構的存在,運動精度相對較高。尤其在高速運動和細小或精度工藝要求較高的加工場景下,直驅技術更能體現出其優勢;
? 反應速度
由于傳統絲桿驅動方式中的傳動結構存在較大的慣性,運動的加速和減速需要一定的時間,導致加工效率不高。而直驅技術由于沒有傳動結構,慣性較小,能夠實現更快的反應速度和更高的加減速度。這在快速切削加工中具有明顯的優勢,大大提升生產加工效率;
? 響應功率
直驅技術由于電機直接驅動,能夠提供較大的響應功率,使機床工作臺等部件能夠快速加速和停止,并能夠承受更大的負載。而傳統絲桿驅動方式則受限于其傳動結構,響應功率較低,旋轉電機的扭矩通過多次轉換才能推動負載。
3 優劣勢對比
(1)優勢
傳統絲桿傳動方式:
前期成本低,結構原理相對簡單。在一些對加工精度和生產效率要求不高的場景中仍然能夠使用。
直驅技術傳動方式:
? 精度更高:由于直驅技術沒有傳動間隙和背隙問題,運動精度更高,尤其在高速切削和精密加工中表現更加優異;
? 高效率和能耗更低:直驅技術采用電機直接驅動,能夠更有效地利用能源,因此能源消耗較低,更符合環境保
護和可持續性發展的需求;
? 結構簡單:直驅技術的結構更加簡單,消除絲桿傳動時會產生的傳動部件和誤差,能減少機床的維護工作,提高機床穩定性。
(2)劣勢
傳統絲桿傳動方式:
? 運動精度受到限制:絲桿傳動方式存在運動間隙、背隙問題導致運動精度受到限制,尤其在高速切削和精密加
工中表現不佳;
? 轉速受限:由于絲桿傳動結構的限制,傳統絲桿傳動方式的轉速通常較低,無法滿足高速加工的需求;
? 結構復雜且維護成本高:傳統絲桿傳動系統結構復雜,需要定期維護和更換零部件,增加了機床的維護成本和停機時間。
直驅技術傳動方式:
主要在于成本較高、對電機的要求嚴格。直驅技術所需的高性能電機及其控制系統成本較高。
4 能源消耗
傳統絲桿驅動方式由于傳動結構的存在,會造成一定的能量損失,而直驅技術則通過電機直接驅動,能夠更有效地利用能量,減少能量損耗。在長時間運行和大功率生產加工中,直驅技術具有更高的能源效率,節省能源成本。
5 可持續性
直驅技術由于其結構簡化,沒有傳動結構和摩擦件,可以降低機床的維修維護頻率,提高精度壽命,減少售后和維修成本。而傳統絲桿驅動方式存在傳動結構,精度壽命短,需要定期維護和更換零部件。因此,從可持續發展的角度考慮,直驅技術更具有優勢。
6 阿帕斯自主研發產品介紹
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7 總結
經過對傳統絲桿傳動方式和直驅技術在結構層面、應用層面,以及優劣勢等方面的對比,可以清楚地看到直驅技術在數控機床中具有重要的優勢。直驅技術通過簡化結構、提高精度、降低能耗和維護成本,滿足了現代高精度、高效率和可持續發展的需求。相反,傳統絲桿傳動方式由于其運動精度受限、轉速受限以及結構復雜等劣勢,無法滿足現代數控機床對高精度和高速加工的要求因此,建議在選擇數控機床驅動方式時,應優先考慮直驅技術。當然,具體應用場景和需求也需要綜合考慮,但從整體趨勢來看,直驅技術在數控機床行業已經成為主流,能夠提供更高的加工精度和生產效率。阿帕斯全系產品采用直驅技術,實現了相對于傳統數控機床的更高效率、更高精度、更長壽命,集重切削、超高速切削、微米級切削能力于一體,為制造業提供了全新的革命性的金屬切削方案,為中國制造業從“制造”到“創造”提供了全新的工業“母機”方案,助力中國制造業轉型升級。
直驅結構與傳統伺服 + 絲杠結構之比較
阿帕斯超高速全直驅搖籃五軸加工中心 U600S