重型數(shù)控銑車床C軸精密定位技術研究.pdf

1、重型數(shù)控銑車床是實現(xiàn)大型精密零部件加工的必需設備。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軸的功能來實現(xiàn)主軸的插補運動，加工復雜的曲線、曲面。C軸的定位精度是判斷高精度重型數(shù)控機床精度的一項重要指標，其精度直接決定了加工復雜零部件的精度。
　　影響重型數(shù)控機床C軸定位精度的因素很多，而齒隙的大小對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法減小齒隙的大??；另外

2、對于C軸傳動部分，處于工作狀態(tài)時的受力變形對定位精度的影響也是不能忽略的。
　　為了消除C軸傳動時傳動鏈末端的齒隙，本文提出了一種采用雙伺服電機傳動，通過雙電機的相互配合來消除傳動鏈末端齒隙的方法?；诶碚摂?shù)學模型，建立了雙伺服電機驅(qū)動的動力學模型，并且進行了動態(tài)仿真。仿真結果表明采用主從式運動的雙電機能夠很好的實現(xiàn)跟隨運動；在分析雙電機在運動過程中消除齒隙的原理的基礎上，通過引入齒隙模型構建了雙電機消隙的動力學模型，并行進行了仿

3、真，仿真結果表明齒隙的存在導致系統(tǒng)的上升時間、調(diào)整時間變長，系統(tǒng)響應變慢。
　　針對C軸傳動部分工作時的受力狀況，采用ANSYS-workbench軟件對C軸部件進行了模態(tài)分析和靜力學分析，為C軸零部件的設計改進提供了參考依據(jù)。
　　最后，設計了雙伺服電機消隙驗證實驗裝置，通過PMAC多軸運動控制器控制雙伺服電機聯(lián)合運動，很好的實現(xiàn)了雙電機的驅(qū)動消隙功能。實驗結果表明，雙電機驅(qū)動消隙方法可以很好的消除傳動齒隙，提高C軸的定位