下载贤集网APP入驻自媒体
以往的机床,不论是普通机床还是数控机床,从动力源(电动机)到执行部件(主轴、工作台等),往往要经过一系列的带、齿轮、离合器、联轴器、丝杠、螺母等中间机械传动环节,这些机械环节会带来一系列的问题,如:造成很大的转动惯量,使工作部件的运动无法达到高速加工所要求的速度和加速度;当工作部件在起动、加减速、反向和停车时,这些机械元件中发生的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙等,会产生工作部件运动的滞后现象及其他许多非线性误差,影响了对运动指令的快速反应;这个传动链在高速运转时还会造成巨大的振动与噪声,影响高速加工的精度、表面质量,并对生产环境造成严重的噪声污染。另外,机械传动环节的磨损和更换会降低机床的精度保持性和运行可靠性,增加维护、维修的时间和成本,最终造成机床的使用效率下降,使用费用增加。上述问题的症结主要产生于机床的传动链。机床数控化使机床的传动链大为缩短,使问题得到一定程度的缓解,如要从根本上解决问题,则最好取消从电动机到工作部件之间的一切中间传动环节,使电动机和机床的工作部件合二为一,从而使传动链的长度等于零,即实现所谓机床的“零传动”。 “零传动”是现代机床的基本特征,它不但大大简化了机床的传动与结构,更重要的是提高了机床的动态灵敏度、加工精度和工作可靠性。这是为满足现代高速、高精度加工要求而出现的一种新型传动方式,是近十年来机床设计理论和制造技术的一个重大创新。 电主轴是实现机床主运动系统“零传动”的典型结构,而直线电动机高速进给单元则是高速机床进给运动系统实现“零传动”的典型代表,两者以适合高速加工机床而著名。在高精度低速回转伺服驱动场合,内置式力矩电机(以下简称DDR电机)则是零传动技术的又一探索性应用。