隨著對(duì)機(jī)床產(chǎn)能溅潜、精度和動(dòng)態(tài)性能要求的增加饱须，直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)已經(jīng)越來越多地被采用以滿足以上多種需求阅仔。特別是直接驅(qū)動(dòng)力矩電機(jī)洁拓，能夠?yàn)闄C(jī)床的性能提高帶來重大的改變窑笑。直驅(qū)力矩電機(jī)的應(yīng)用，還具有降低客戶的綜合使用成本挑蚕，簡(jiǎn)化機(jī)器的設(shè)計(jì)及減少維修維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)综界。

　　力矩電機(jī)被設(shè)計(jì)成直接驅(qū)動(dòng)連接方式，即消除了齒輪箱撵晨、蝸輪蝸桿贴祷、同步帶等機(jī)械傳動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械負(fù)載與電機(jī)轉(zhuǎn)子的直接連接攒筛。這樣的連接方式能夠提供高動(dòng)態(tài)性能胎汁，消除了傳動(dòng)的間隙與延遲，提供機(jī)床加工需要的極高剛性鸳辈。

　　美國科爾摩根(Kollmorgen)于二十世紀(jì)五十年代究勺，與麻省理工學(xué)院合作開發(fā)出了世界上第一臺(tái)直驅(qū)力矩電機(jī)，最早應(yīng)用于慣性制導(dǎo)轉(zhuǎn)臺(tái)上崩旱。此后的60多年其將所擁有的電磁和機(jī)電設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)均應(yīng)用于無刷永磁直驅(qū)電機(jī)的產(chǎn)品線中酱劫，開發(fā)出各種系列的高性能免維護(hù)直驅(qū)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和直線電機(jī)。本文介紹了KBM電機(jī)在我公司自主研發(fā)的六軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控刀具磨床上的成功應(yīng)用椒涯。

　　該機(jī)床是大連科德數(shù)控有限公司柄沮、大連光洋科技工程有限公司聯(lián)合國內(nèi)著名刀具廠商和大學(xué)共同研制的。機(jī)床床體為圓柱形废岂，采用平衡對(duì)稱設(shè)計(jì)祖搓，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，熱場(chǎng)均勻分布湖苞，便于補(bǔ)償棕硫。底座為人造石材料，具有阻尼減震袒啼，高精度哈扮，吸震性好，熱穩(wěn)定性好蚓再，耐腐蝕性等特性滑肉。砂輪主軸采用雙電機(jī)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)，且驅(qū)動(dòng)完全對(duì)稱摘仅，平衡性好靶庙。B、C軸采用直驅(qū)式力矩電機(jī)進(jìn)行傳遞谍益。B軸可以實(shí)現(xiàn)±360°旋轉(zhuǎn)汁眶，大幅度提高加工效率，減少刀具重復(fù)裝夾次數(shù)逐点。本機(jī)可以加工2~8刃直柄銑刀亮翁、球頭銑刀饭里、鉆頭、階梯鉆頭并臊、絲錐等多種標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)刀具及外圓和沖頭磨削加工健乾。數(shù)控系統(tǒng)采用大連光洋的光纖總線式數(shù)控系統(tǒng)，磨削軟件采用大連光洋自主開發(fā)的工藝軟件帆疚。該機(jī)床已在中國煌害、澳大利亞、美國养烙、日本芦惧、歐盟等申請(qǐng)國際發(fā)明專利兩項(xiàng)。

　　技術(shù)參數(shù)

　　●最大砂輪直徑：Φ200mm

　　●最大磨削直徑：Φ220mm

　　●最大磨削長(zhǎng)度：300mm

　　●X/Y/Z/B軸行程：460/250/300mm/±360°

　　●直線軸快移速度：20m/min

　　●直線軸定位精度：0.003mm

　　●直線軸重復(fù)定位精度：0.0015mm(高精)

　　●砂輪主軸最高轉(zhuǎn)速：8000rpm

　　●最大扭矩：108Nm

　　●最大功率：45Kw

　　●B軸最高轉(zhuǎn)速：100rpm

　　●最大扭矩：1200Nm

　　●C軸最高轉(zhuǎn)速：1000rpm

　　●最大扭矩：218Nm

　　●控制軸數(shù)：6軸5聯(lián)動(dòng)

　　●數(shù)控系統(tǒng)：大連光洋GNC09/GNC60光纖總線式高檔數(shù)控系統(tǒng)

　　●磨削工藝軟件：大連光洋GTOOL刀具磨削工藝軟件系統(tǒng)

　　刀具磨床

　　硬質(zhì)合金刀具大批量货僚、多品種耙替、高精度磨削加工要求的不斷增加，促進(jìn)了高精度數(shù)控多軸聯(lián)動(dòng)工具磨床的推出和機(jī)床磨削功能與性能的不斷發(fā)展沐寺。目前國內(nèi)使用的高性能進(jìn)口五軸林艘、六軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工具磨床盖奈，主要有施利博格混坞、WAlter、WENDT钢坦、舒特究孕、薩克、ANCA爹凹、德克厨诸、TTB等國際品牌。

　　數(shù)控工具磨床一般采用世界先進(jìn)的數(shù)據(jù)電氣控制軟件系統(tǒng)禾酱、精密導(dǎo)軌與絲杠運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)微酬、精密光柵和伺服電機(jī)反饋定位系統(tǒng)等先進(jìn)模塊設(shè)計(jì)。

　　科爾摩根KBM電機(jī)在該機(jī)型上的應(yīng)用

　　近年來颤陶，結(jié)構(gòu)緊湊的直驅(qū)電機(jī)在砂輪主軸和工件主軸上的使用日漸增加颗管。直驅(qū)主軸可避免機(jī)械傳動(dòng)上的間隙，替代原來成本高昂的精密蝸輪蝸桿系統(tǒng)肿功，節(jié)省了安裝體積蛮究，并保證系統(tǒng)穩(wěn)定均衡的精度。

　　·經(jīng)過前期的選型卸矾、安裝方式確定家厂、安裝、水冷材料選擇及效率分析填庄，到型號(hào)的最終確認(rèn)婿孟。我們選取了科爾摩根KBM系列無框電機(jī)客娱，KBM無框電機(jī)系列采用了科爾摩根公司最新的直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：

　　·完全密封的定子繞組

　　·155C內(nèi)部繞組溫度持續(xù)能力

　　·PTC熱敏電阻(雪崩式)過載保護(hù)

　　·稀土釹鐵硼磁體

　　·轉(zhuǎn)子磁體的自動(dòng)防故障頻帶衔帚，兼容RoHS

　　·UL,CE認(rèn)證

　　可定制的轉(zhuǎn)子輪轂尺寸

　　選用KBM力矩電機(jī)帶來的好處顯而易見：維護(hù)工作少屿拴、維修成本低、停機(jī)時(shí)間短浴魏、使用壽命長(zhǎng)笤茴，效率至少比機(jī)械傳動(dòng)裝置如變速箱和同步帶系統(tǒng)高10%。結(jié)構(gòu)緊湊文宜，性能好涕癣，占用空間小。另外前标，這些電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子與負(fù)載之間具有較大慣性比的高慣性負(fù)載坠韩。同時(shí)它們具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能，加速和減速時(shí)間極短炼列，大幅提升機(jī)器性能只搁。

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