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采用直驅(qū)技術(shù)制造回轉(zhuǎn)功能部件目前已經(jīng)成為國(guó)際機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),直驅(qū)功能部件包括直驅(qū)式轉(zhuǎn)臺(tái),、擺角銑頭等,。
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* q% c+ L9 `( N$ i0 @* U6 `直驅(qū)技術(shù)即采用大推力力矩電機(jī)或直線電機(jī)替代原有的包括齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng),、滾珠絲杠傳動(dòng),,即用電氣傳動(dòng)替代機(jī)械傳動(dòng),。直驅(qū)技術(shù)具有精度高(精度直接取決于控制技術(shù)和傳感技術(shù)),、速度快(直線電機(jī)可達(dá)100m/min,力矩電機(jī)可達(dá)500rpm)、無磨損(沒有機(jī)械磨損),、無間隙(沒有機(jī)械物理間隙),、受力狀態(tài)優(yōu)良(區(qū)域出力,沒有點(diǎn)接觸和線接觸受力環(huán)節(jié))等優(yōu)勢(shì),。- b) a4 m# {5 f* i0 h y+ M5 X8 K- n
4 m7 q1 [2 q k3 m! V3 J. s3 X采用直驅(qū)技術(shù)設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)功能部件,,機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高,、速度快,,是三軸數(shù)控機(jī)床向高檔5軸數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵功能部件。
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0 N0 ^% O- z; d( J1 N% A4 V在直驅(qū)技術(shù)日益成熟的條件下,,國(guó)際主流機(jī)床廠商迅速推出采用直驅(qū)技術(shù)的機(jī)床產(chǎn)品,,而且其應(yīng)用水平的提升呈加速趨勢(shì)。目前,,處于世界機(jī)床產(chǎn)銷量前幾位的DMG,、MAZAK、森精機(jī)等公司均開始大量改用直驅(qū)功能部件,。DMG在其主流萬能車床產(chǎn)品體系CTX gamma系列車削中心中采用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的單擺角銑頭,。MAZAK也開發(fā)出應(yīng)用于龍門加工中心的直驅(qū)雙擺角銑頭。森精機(jī)在NT系列復(fù)合加工機(jī)床上采用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的擺角銑頭,;在NMV系列加工中心采用力矩電機(jī)作為轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng),。FANUC公司的納米級(jí)的ROBONANO 系列加工中心直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)均采用直驅(qū)技術(shù),該系列加工中心尚不對(duì)日本以外的國(guó)家銷售,。德國(guó)F. Zimmerman公司不僅提供機(jī)床和直驅(qū)擺角銑頭產(chǎn)品,還擁有3旋轉(zhuǎn)座標(biāo)擺角銑頭的專利,。同時(shí)國(guó)際上還產(chǎn)生了一批專業(yè)從事直驅(qū)功能部件的制造商,,如德國(guó)的CYTEC和KSL為機(jī)床廠配套直驅(qū)轉(zhuǎn)臺(tái)和擺角銑頭產(chǎn)品,。$ t# e- X7 u+ h4 u! u& Q
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我國(guó)直驅(qū)技術(shù)的發(fā)展與國(guó)際水平有很大差距。自2005年起國(guó)內(nèi)就開展了以力矩電機(jī)為核心驅(qū)動(dòng)元件的轉(zhuǎn)臺(tái)的技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā),,但大多尚停留在產(chǎn)品樣機(jī)階段,。在力矩電機(jī)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)與國(guó)外也存在較大差距,。國(guó)際上90年代初開始應(yīng)用,,現(xiàn)在進(jìn)入普及階段。國(guó)內(nèi)90年代中期才開始研究,,而成功的應(yīng)用還比較少,。包括凱奇電氣、華中數(shù)控都展出過樣機(jī),,均未形成批量產(chǎn)品,。哈爾濱工業(yè)大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)都在力矩電機(jī)設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面開展了許多研究工作,,也為社會(huì)小批量提供了一些力矩電機(jī)產(chǎn)品,,大多配置德國(guó)科比的驅(qū)動(dòng)器。2009年北京CIMT上,,煙臺(tái)環(huán)球展出了應(yīng)用西門子力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)臺(tái)樣機(jī),。
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9 \# O9 S4 F$ P8 U0 w目前,僅有大連光洋科技工程有限公司可以提供系列化力矩電機(jī)及其配套驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品,。大連光洋自2005年開始進(jìn)行可行性技術(shù)分析和市場(chǎng),,經(jīng)過1年的論證,于2006年正式啟動(dòng)直驅(qū)關(guān)鍵功能部件(擺角銑頭,、回轉(zhuǎn)工作臺(tái))開發(fā)項(xiàng)目,,采取了與哈爾濱工業(yè)大學(xué)合作開發(fā)模式。哈爾濱工業(yè)大學(xué)在電機(jī)理論及設(shè)計(jì)技術(shù)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位,,具有較好的技術(shù)基礎(chǔ),。光洋公司于2007年8月完成力矩電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造,2007年10月完成了基于該電機(jī)的單軸精密轉(zhuǎn)臺(tái)樣機(jī)設(shè)計(jì)和制造,,同時(shí)完成了高分辨率(6700萬線/轉(zhuǎn)),、高精度(±3.6角秒)的總線式力矩電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器樣機(jī)。近年來,,光洋公司與沈陽工業(yè)大學(xué)聯(lián)合設(shè)計(jì)新一代力矩電機(jī)及其伺服驅(qū)動(dòng)裝置系列化產(chǎn)品,。光洋公司在仔細(xì)研究國(guó)外幾種典型直驅(qū)功能部件產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì),,已經(jīng)完成了直驅(qū)雙擺銑頭,、單擺銑頭、單軸轉(zhuǎn)臺(tái),、雙軸轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),。目前光洋公司完成了系列化直驅(qū)功能部件樣機(jī)制造,,部分型號(hào)產(chǎn)品進(jìn)入批量化制造階段。 |
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