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雙滾珠絲杠同步驅動的應用

滾珠絲杠同步驅動的應用

       工具機的技術水平已經為國家生產力和工業實力的重要指標。在工具機的發展中,為提升加工係統的產能與加工質量,高速與高精度為成為關鍵,如何提升加工速度與加工精度已成為工具機發展的重要課題。提升工具機加工的生產效率,就必須要在有限的行程內提高速度,但隨著速度的提升,驅動工作平台或者主軸的驅動力也必然隨著增大,在高速進給時,瞬間的驅動力很容易引起振動現象的產生,一旦加工過程中有振動產生,便會導致加工精度的降低,進而影響到工件的加工質量,因此往往無法同時兼顧高速度與高精度的需求,要求加工精度的同時就無法提升加工速度。
       工具機瞬間加減速時的振動現象,起因主要來自於驅動係統的結構剛性及慣性匹配不佳所致,因此隻要加強進給係統的結構剛性就可以有效的減少高速進給時所引起的振動。當進給係統的結構剛性增加時,往往會造成載台基座的質量增加,進給係統的質量越大時,所需要的驅動動力就必須相應加大,由於受限於機台的空間設計(如主軸馬達的配置空間考慮等),使載台基座的質量受到限製。
       由於上述的各項因素,工具機在驅動軸的設計上逐漸開始采用雙螺杆的驅動架構,此方式不但可以增加進給係統的結構剛性,還可以減少因驅動力偏心所引起的力矩影響,雙馬達的驅動方式,除了可加強係統的驅動力外,也可提升係統的應答速度。
       過去雙軸驅動的設計,大多是采用於高出力的設計需求中,但隨著產業技術的不斷提升,高精度、高負荷、高生產力的訴求是全球機械設備發展不變的趨勢,在高效能的需求下,為提升產品的競爭力,加工機具需要同時具備有高速與高精度的功能,漸漸的,雙軸驅動的設計構念也開始廣泛的被應用在高效能工具機的設計中。
       在雙軸驅動的應用上,主要的關鍵技術在於如何消除兩配對螺杆的運轉不同步,雖然透過電控技術上的補償可以改善因驅動機構差異所延伸的問題,但若因這樣就忽略驅動機構上的管控,容易延伸更多額外的問題。因此在滾珠絲杠的設計中,配對螺杆的特性管控相當重要,經過控管的配對螺杆可以有效的改善驅動係統的不同步性,使機台設計可以使用最少的成本來達到高效能。


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