重型數(shù)控銑車床C軸精密定位技術(shù)研究.pdf

1、重型數(shù)控銑車床是實(shí)現(xiàn)大型精密零部件加工的必需設(shè)備。在數(shù)控銑車床中，C軸即為繞主軸軸線(Z軸)的回轉(zhuǎn)軸，在數(shù)控加工中心中，主要利用C軸的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)主軸的插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，加工復(fù)雜的曲線、曲面。C軸的定位精度是判斷高精度重型數(shù)控機(jī)床精度的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其精度直接決定了加工復(fù)雜零部件的精度。
　　影響重型數(shù)控機(jī)床C軸定位精度的因素很多，而齒隙的大小對(duì)C軸定位精度的影響是最突出的，所以，為了提高重型數(shù)控銑車床的定位精度必須設(shè)法減小齒隙的大??；另外

2、對(duì)于C軸傳動(dòng)部分，處于工作狀態(tài)時(shí)的受力變形對(duì)定位精度的影響也是不能忽略的。
　　為了消除C軸傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)鏈末端的齒隙，本文提出了一種采用雙伺服電機(jī)傳動(dòng)，通過(guò)雙電機(jī)的相互配合來(lái)消除傳動(dòng)鏈末端齒隙的方法?；诶碚摂?shù)學(xué)模型，建立了雙伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型，并且進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真。仿真結(jié)果表明采用主從式運(yùn)動(dòng)的雙電機(jī)能夠很好的實(shí)現(xiàn)跟隨運(yùn)動(dòng)；在分析雙電機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中消除齒隙的原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入齒隙模型構(gòu)建了雙電機(jī)消隙的動(dòng)力學(xué)模型，并行進(jìn)行了仿

3、真，仿真結(jié)果表明齒隙的存在導(dǎo)致系統(tǒng)的上升時(shí)間、調(diào)整時(shí)間變長(zhǎng)，系統(tǒng)響應(yīng)變慢。
　　針對(duì)C軸傳動(dòng)部分工作時(shí)的受力狀況，采用ANSYS-workbench軟件對(duì)C軸部件進(jìn)行了模態(tài)分析和靜力學(xué)分析，為C軸零部件的設(shè)計(jì)改進(jìn)提供了參考依據(jù)。
　　最后，設(shè)計(jì)了雙伺服電機(jī)消隙驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)PMAC多軸運(yùn)動(dòng)控制器控制雙伺服電機(jī)聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，很好的實(shí)現(xiàn)了雙電機(jī)的驅(qū)動(dòng)消隙功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)消隙方法可以很好的消除傳動(dòng)齒隙，提高C軸的定位