
行業(yè)新聞|2025-11-10| 深圳維動(dòng)自動(dòng)化
CNC龍門銑的進(jìn)給軸(X、Y、Z軸)偏愛高剛性、低背隙的行星減速機(jī),其原因可以從機(jī)床的加工要求和減速機(jī)的性能特點(diǎn)兩個(gè)維度進(jìn)行深度解析。
一、 CNC龍門銑對(duì)進(jìn)給軸的要求
龍門銑床通常用于加工大型、重型工件,例如模具、航空航天零件等。其進(jìn)給軸必須滿足極高的動(dòng)態(tài)性能和加工精度。
1. 極高的切削剛性
挑戰(zhàn): 龍門銑床在進(jìn)行重切削時(shí),切削力巨大且方向多變。
要求: 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)(包括減速機(jī))必須具備高靜態(tài)剛性和動(dòng)態(tài)剛性,以抵抗切削力的沖擊和振動(dòng)。任何微小的彈性變形或位移,都會(huì)直接導(dǎo)致刀具軌跡偏差,影響工件表面質(zhì)量和形狀精度。
2. 嚴(yán)苛的定位精度
挑戰(zhàn): 高端機(jī)床的定位精度要求在微米級(jí)別,甚至更高。
要求:
低回程間隙 : 進(jìn)給軸在換向、加減速時(shí)必須做到瞬間響應(yīng),不容許有遲滯?;爻涕g隙必須控制在極小的范圍內(nèi)(通常在≤ 3 arcmin 甚至更低),以確保重復(fù)定位精度。
運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性: 減速機(jī)需保證在整個(gè)速度范圍內(nèi)(從慢速進(jìn)給到快速移動(dòng))都能提供平穩(wěn)、無振動(dòng)的力矩輸出。
3. 高動(dòng)態(tài)響應(yīng)
挑戰(zhàn): 為了提高加工效率,現(xiàn)代CNC機(jī)床要求快速啟動(dòng)、快速停止、快速換向,即高加/減速度。
要求: 傳動(dòng)鏈的慣量比需要與伺服電機(jī)完美匹配。減速機(jī)能增加輸出扭矩,并提供合適的慣量匹配,使伺服系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)極高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
二、高剛性行星減速機(jī)的優(yōu)勢
高剛性行星減速機(jī)正是為了滿足上述嚴(yán)苛要求而設(shè)計(jì)的:
1. 結(jié)構(gòu)帶來的高剛性
多齒嚙合: 行星減速機(jī)采用多顆行星輪同時(shí)與太陽輪和內(nèi)齒圈嚙合的結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)使得負(fù)荷被分散到多個(gè)接觸點(diǎn)上。
高抗扭剛度: 相比于其他減速方式(如皮帶或某些蝸輪蝸桿),行星結(jié)構(gòu)具有極高的抗扭轉(zhuǎn)剛度。在受到重切削力產(chǎn)生的反向扭矩時(shí),減速機(jī)的角位移極小,確保了刀具位置的穩(wěn)定。
2. 低回程間隙的保障
精密制造與預(yù)緊技術(shù): 高精度的行星減速機(jī)在制造時(shí)會(huì)采用更精密的齒輪加工工藝,并通過預(yù)緊或特殊裝配技術(shù)來消除或最大程度地減小齒輪之間的間隙,從而實(shí)現(xiàn)極低的回程間隙(例如,精密級(jí)產(chǎn)品)。
3. 實(shí)現(xiàn)高效力矩輸出
伺服匹配: 行星減速機(jī)能將伺服電機(jī)的高速、低扭矩輸入,轉(zhuǎn)化為龍門銑進(jìn)給軸所需的低速、高扭矩輸出,同時(shí)保持極高的傳動(dòng)效率(通常高于 97%)。這讓機(jī)床可以利用較小的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)沉重的進(jìn)給軸和工件。
CNC龍門銑進(jìn)給軸之所以偏愛高剛性行星減速機(jī),是因?yàn)樵摐p速機(jī)能提供:
1. 極高的抗扭剛度: 抵抗重切削力,保障加工精度。
2. 極低的回程間隙: 實(shí)現(xiàn)伺服系統(tǒng)的快速、精準(zhǔn)換向和定位。
3. 高效率的扭矩放大: 滿足驅(qū)動(dòng)重型進(jìn)給軸所需的強(qiáng)大推力。
這三點(diǎn)是保證高精密、高效率重切削加工的關(guān)鍵。
如果您想進(jìn)一步了解如何計(jì)算行星減速機(jī)在龍門銑進(jìn)給軸上的慣量匹配或扭矩選擇,我可以為您提供相關(guān)的計(jì)算思路和參數(shù)要求。

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