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加工中心進給系統(tǒng)類型和導(dǎo)軌選擇
一、加工中心進給伺服系統(tǒng)類型選擇
伺服系統(tǒng)分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。開環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易調(diào)整，但是旋轉(zhuǎn)速度和轉(zhuǎn)角大小主要取決于脈沖的頻率和脈沖的數(shù)目，工作臺的定位精度主要由步進電機的步距角精度、傳動機構(gòu)精度決定，所以開環(huán)系統(tǒng)的精度比較差，不適合高精密的加工中心。閉環(huán)伺服系統(tǒng)有檢測反饋單元，檢測反饋單元直接安裝在機床的移動部件上，之間將移動部件移動的偏差反饋給比較環(huán)節(jié)，從而調(diào)整達到幾乎零誤差。理論上看來，開環(huán)系統(tǒng)消除了所有的誤差，真正實現(xiàn)高精度，但是由于每個環(huán)節(jié)都在反饋回路中，使得機械系統(tǒng)的剛度、制造誤差等等都直接影響伺服系統(tǒng)，故而開環(huán)伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，維護困難、所以并不是很普遍。半閉環(huán)伺服系統(tǒng)也是具有檢測反饋單元的，但是它的檢測單元設(shè)置在電動機軸或者絲桿等轉(zhuǎn)動部件上，對轉(zhuǎn)角的反饋來達到誤差的調(diào)整的效果，這樣的設(shè)置拋開了機械傳動系統(tǒng)對伺服系統(tǒng)的影響，使得調(diào)試和維護比較容易。雖然設(shè)置在角度反饋的回路之外的誤差無法反映，但是通過高分辨率的檢測設(shè)備，依然可以達到理想的精度。所以對于本次設(shè)計的高精密加工中心來說，半閉環(huán)的伺服系統(tǒng)是最為理想的。
二、加工中心進給伺服系統(tǒng)導(dǎo)軌的選擇
要實現(xiàn)高速切削，沒有達到7.62~11.43m/min的進給速度就無法配合高速運動的主軸，而普通機床運用的滑動導(dǎo)軌雖然有著結(jié)構(gòu)上簡單，工藝加工容易，便于保證剛度的特點，但是在要求高進給速度的時候，摩擦因數(shù)大和磨損快的缺點就被無限放大了，這將造成使用壽命短和低速爬行這樣嚴重影響精度的問題。為了解決這些問題就必須使用滾動導(dǎo)軌。在相互配合的兩個導(dǎo)軌平面內(nèi)放置滾動體，使得原先是滑動摩擦的導(dǎo)軌轉(zhuǎn)為滾動摩擦，這將把摩擦因數(shù)下降到只有原來的1/20，這樣的導(dǎo)軌就是滾動導(dǎo)軌。滾動導(dǎo)軌最大的特點就是摩擦因素小了，一般是（0.0025~0.005），而且靜摩擦因素和動摩擦因素相差不大，因為這樣滾動導(dǎo)軌的運動靈敏度高，發(fā)熱小，精度保持性好，重載低速時的運動也很平穩(wěn)，沒有爬行現(xiàn)象，對于移動精度要求高和定位精度要求高的加工中心來說是必不可少的。而且滾動導(dǎo)軌安裝和潤滑都很簡單，維護起來也很方便，所以對于高精密的高速加工中心，使用滾動導(dǎo)軌是必然的。為了保證傳動的高精度，以及為了保證導(dǎo)向的，必須確保從動側(cè)的滾動滑軌與基準側(cè)的滾動滑軌的平行度，所以要加上固定臺階和固定螺釘。
