數控龍門移動式高速鏜銑床的直線同步進給傳動
時間:2008-12-15 13:50:31來源:ronggang
導語:?提出一種同步控制技術,將兩個直線電機應用到龍門移動式高速鏜銑床中,用直線電機帶動龍門柱實現縱向進給,通過同步控制技術使兩個龍門柱保持同步。
摘要:提出一種同步控制技術,將兩個直線電機應用到龍門移動式高速鏜銑床中,用直線電機帶動龍門柱實現縱向進給,通過同步控制技術使兩個龍門柱保持同步。本文在提出了設計思想之后,設計了應力補償控制法,并給出具體實現手段,然后進行了仿真研究。
關鍵詞:同步控制;直線電機;龍門移動式鏜銑床
1 引言
隨著火電、水電、核電、造船、礦山、軋鋼等大型機械設備單機功率容量的不斷增加,與這些單機功率相匹配的機械設備的尺寸與重量也隨之不斷增大,同時對加工的精度要求也隨之提高。這就促使了重型和超重型機床制造技術的發展,龍門移動式重型數控鏜銑床作為大型加工設備,與龍門固定型相比,不受加工件的重量限制,在工件長度相同時,床身的總長要短,同時減小了占地面積,運動體的慣量也較小,從而獲得高的加速度特性。如美國的Ingersoll公司制造的銑削寬度為7m的龍門移動式龍門銑,兩個立柱分別由直流電機驅動,同步誤差為0.025~0.035mm;法國FOR—EST—LINE公司生產的龍門移動式高速銑,在汽車模具加工中獲得了成功應用,提高了加工精度和表面質量,縮短了生產周期。這種龍門銑需要采用兩套伺服控制系統來控制兩個龍門柱的進給,為了防止龍門柱的偏移或扭斜,要求兩個龍門柱保持同步,這對控制系統提出了很高的控制要求。所以,如何消除機械耦合,保證同步,是這類機床一個至今尚未很好解決的問題。
傳統的進給驅動方式是采用“旋轉電機+滾珠絲杠”式的傳動裝置,這種傳動方式要經過聯軸節、滾珠絲杠和螺母這些中間環節,雖然能保證一定的精度,但已犧牲速度為前提。(LPMSM)是直接將交流電能轉換為直線運動的推力裝置,其基本結構及直線式交流伺服系統的結構和原理詳見文獻。用直線電機直接推動機床的工作臺,可取消從電動機到工作臺之間的一切中間傳動直線交流永磁同步電動機環節,和電主軸一樣,圖1龍門移動式鏜銑床結構示意圖把傳動鏈的長度縮短為零,實現機床的“零傳動”。本文在同步傳動的驅動元件中采用直線電機,以發揮其快速的動態響應能力。圖1為龍門移動式鏜銑床的結構示意圖。
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