伺服电动机与进给丝杠的连接丝杆伺服电机直连丝杆

  下面主要参考 HIWIN 科技的先进的高速静音式丝杠 SUPER S 系列(DN 值 达 22 万)和 HIWIN 的直线电机在几个主要特性上做一些比较,为相关业者提 供一个参考。

  100m/min 状态下使用,其安全性、可靠性、工作寿命均可高于预期值。事实上 到目前为止,在高速高精 CNC 金切机床中(CNC 成形机床除外)速度 V≥ 120m/min 仍采用 SUPER S 系列驱动的成功例未见到。实际

  事实上,直线电机和“旋转伺服电机滚珠丝杠”两种驱动方式尽管各有优 势,但也有自身的软肋。两者在数控机床上都有各自最佳的适用围。

  速度达到 10g;滚珠丝杠速度为 120m/min,加速度为 1.5g。从速度上和加速度 的对比上,直线电机具有相当大的优势,而且直线电机在成功解决发热问题后速 度还会进一步提高,而“旋转伺服电机滚珠丝杠”在速度上却受到限制很难再 提高较多。 精度比较:

  数控机床的进给伺服系统是数控机床的重要组成部分,它由伺服电机、联轴 节(或减速齿轮)、滚珠丝杠螺母副(含丝杠支承)、导轨副、传动工作台移动; 或蜗杆蜗轮副传动数控回转工作台或分度工作台。

  7、8、14、16—垫圈;9—右本体;10—法兰; 11—丝杠;12—螺钉;15—弹簧钢片组;17—内锥

  精度方面直线电机因传动机构简单减少了插补滞后的问题,定位精度、重现 精度、绝对精度,通过位置检测反馈控制都会较“旋转伺服电机滚珠丝杠”高, 且容易实现。

  1—电动机;2—螺钉;3 法兰;4—外锥环; 5—左本体;6—13 螺栓;

  “旋转伺服电 机滚珠丝杠”依然会继续保持其在中档高速数控装备中的主流地位。直 线电机的提升空间很大,数控机床正朝着高精度、高速度、高可靠性以及智能化、数字化、绿 色环保等方向发展。但从节能降耗、绿色制造的角度思考,应用也会更加广泛,直线电 机将成为高速(超高速)、高档数控装备中的主流驱动方式的同时,目前,未来直线电机的技术更加成熟了、产量上去了、成本下 降了。

  直线μm。“旋转伺服电机滚珠丝杠”最高达到 2~5 μm,且要求 CNC-伺服电机-无隙连轴器-止推轴承-冷却系统-高精度滚动导轨螺母座-工作台闭环整个系统的传动部分要轻量化,光栅精度要高。 价格比较:

  而我国数控机床在技术水平 ,两种驱动方式在德国 DMG 公司被同时运用也说明他们具有各自的优势。因此加快我国数控机床及其功能部件的发展速度是当务之急。性能和质量等方面与国外发达 国家有很大差距。以及两种结构 自身特点考虑“旋转伺服电机滚珠丝杠”驱动仍有其广阔的市场空间。

  ➢ 采用齿轮传动副来达到一定的降速比要求; ➢ 齿侧间隙会影响系统的稳定性; ➢ 结构复杂,用于因结构原因电动机与丝杠不能直接联接,或因负荷力矩大、

  高速数控机床进给系统一般依靠两种传动方式:高速精密滚珠丝杠副传动和直线 电机传动。其中滚珠丝杠副传动方式由于采用旋转电机,到联轴器,再经过滚珠 丝杠螺母等一系列中间传动和变换环节,因此使得整个传动系统的刚度降低。

  直线电机驱动在以下数控装备领域具有得天独厚的优势:高速、超高速、高 加速度和生产批量大、要求定位的运动多、速度大小和方向频繁变化的场合。例 如汽车产业和 IT 产业的生产线,精密、复杂模具的制造。

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