数控辅助轴指的是数控加工中起到辅助作用的加工轴。
数控辅助轴为了加工出高度精密的产品,对机床的工作台及刀具的运动,尤其对机床的工作台及刀具的空间位置必须精确地用坐标值予以定义,用数字化信息描述多维空间的运动,这个运动轴被称为数控辅助轴。因此,数控辅助轴的概念便由此应运而生,而且坐标系的设定完全符合右手笛卡儿直角坐标系。
工作过程当数控辅助轴输入指令时,指令经计算机计算后传递给各模块(输入输出模块、通讯模块、电源模块、位置控制模块、速度控制模块、驱动模块、伺服模块、PLC(Programmable Logic Controller)模块、总线模块等)及伺服系统,再经由电缆传输给伺服电机,由伺服电机直接或经过渡环节驱动丝杠(或者旋转轴)以实现准确的运动(数控辅助轴的往复线性运动或旋转运动)。1
影响因素运动副间的摩擦、传动元件间的间隙、温升、润滑等因素往往是非线性的,这会严重影响伺服系统的传动精度和运动稳定性。因此,必须采取措施减少摩擦、消除间隙、降低温升、合理润滑。从可靠性的角度出发,无论过渡环节的组成元件其技术多先进,可靠性多高,多一个环节势必会导致伺服系统的可靠性降低,这是无法避免的。因此,为了提高伺服系统的刚性及快速响应,就必须尽量缩短传动链。但在机床空间结构及特殊动力性能的要求下,有时也必须采取过渡环节进行传递运动及能量。为此,优选传动元件实属必然,而下述元件则是常用的。
常用的过渡环节及特点a.同步带传动。具有传动比准确、工作时无滑动、传动效率高、传动平稳、吸收振动、噪声小等特点。
b.谐波减速器传动。具有传动比大、承载能力大、传动精度高、传动平稳无冲击、无振动,传动效率高、结构简单、体积小、质量轻等特点。
c.齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器均具有传动比准确、传动比大等特点。2
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李斌 - 副教授 - 西南大学