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看一看:看一看;反向轴模块提升车床的可再配置性

发布时间:2021-11-19 16:29:40 阅读: 来源:绒布厂家

反向轴模块定位的解决方案是车床改变配置的又1种模块。研制新模块时重视了本钱低廉和结构简单等方面。改模块的投产进程比目前的组装和定位进程更加简单,时间也更短,这样使机床在交货后能够进行再配置。在全部产品寿命周期中,提高机床的可再配置性是DFG资助的交换项目(TFB 59)的研究课题。在研究项目范围内,与Index、机床研究所(IfW)和斯图加特大学控制技术研究所(ISW)合作,为可再配置的机床和控制组件制定出了新的解决方案。作为具体的利用案例,IfW研发了1种反向轴模块,这类模块在明显减少更换时间的情况下,使用户重新装备主轴或更换主轴成为可能(见图1)。图1内置主轴微调和精肯定位调理单元的反向轴模块(样机),使用户在明显减少更换时间的情况下重新装备或更换成为可能

在产品寿命周期缩短的同时,产品的种类在延续增加,和高效地生产能力和生产单元,是实现更大灵活性和自动化的推动力棚户区安置房属于经济房吗。因此,车床的再配置和快速适应新的生产任务的自动适应生产系统,要求在机床的结构和设计中“走出新门路”。主要机床制造厂家的现代加工系统常常采取模块式结构,这就是说,单个模块在企业范围内实现了标准化,因此可以根据客户的愿望,利用“积木系统”构成不同的机床配置。但是,这类配置的可能性仅限于机床预订或安装时。因此,需要购买的反向轴模块必须在已起热的加工状态下按主轴进行精确和共线的定向定位(见图2)。除在安装车床时需要花费不菲的电缆铺设费用之外,在丈量、调解、匹配、调理、刮削和钻孔的进程中也需要有1个耗时费力的机械程序。决定精度的这个生产步骤只有工厂里少数有经验的员工在机器模块可以自由操作的情况下才能做到,并且需要花费很长的时间和很高的本钱。因此,1旦选择好了配置,就只能花费大量的费用才能修改,所以只是在极其罕见的情况下才会进行改动。图2反向轴对主轴的共线定向原理

在4个自由度上定向要寻觅1种用于主轴模块的设计方案,这类方案能够使反向轴的各个轴在安装好的状态下,通过采取适当的措施,精确地对主轴实现共线定向。定向应在4个自由级别中都能实现,在X方向和Y方向上精度为1μm,在所属的倾斜方向φy(z)和φx(z)上,精度为2μm/m。需要新研发的模块或有待新研发的部分组件,应当在轴向和径向上都具有很高的刚性,而在结构、加工和投入运营方面又要本钱低廉。根据这些要求研究人员研发了多种不同的方案。在对位置调理进行干预的可能性进行分析时强拆应该怎么办,考虑了几种不同的方案因拆迁户口迁入有什么影响。作为第1个标准,先对干预的地点进行了调查。这方面考虑到了几种不同的可能性:在轴滑座与机壳之间,与滚柱轴承并排的位置上,和安装1个可调理的轴承作为取代现有滚柱轴承的替换物。第2是研究了不同的物理原理。除纯机械原理以外,也能够根据压电原理考虑调理的可能性,但也能够考虑采取液压或空气/流体静力原理的解决方案房子有违建怎么处理。第3个标准是考虑设计结构方案的可能性。同时,除简单的调理和适配元件之外,包括螺钉、杠杆、楔子、偏心轮,和弹簧支持的结构和其他经过考验的调理方案也应纳入到寻求的解决方案当中。最后总共选出了5种主轴调理的方案,对它们进行了评价,下面我们将简单地逐1介绍(见图3)。图3选出的主轴调解的可能性方案a)流体静力轴承,b)压电实行器,c)偏心轮原理,d)流体调理元素,e)采取匹配板的装置

使用流体静力轴承有这样的可能性,即在油槽加压不同的情况下,能够将主轴定位到它的位置上(见图3a)。流体静力轴承只需要很小的结构空间,因此可以取代现有的轴承,安装在1样的主轴壳中。轴承本身需要全新的设计和结构,在制造和运行方面费用比较昂贵。预应力压电实行器的作用图3b是1种采取预应力压电实行器的方案,压电实行器经过很小的连接面积被扭矩退耦,也就是没有扭力和曲折负载,而对专用的压力元件产生作用。为了到达必要的主轴定向,最少需要6个传感器和实行器。图3c是双偏心轮原理的第1个草案,该方案当选为解决方案并得到了细化,下面就对该方案做详细介绍。6个或8个非常紧凑的调理元件内置于主轴外壳里,在采取液压方案(见图3d)时,可以使主轴的定向有比较大的变化。采取圆筒系统时,现在的主轴被安装在1个附加的外壳里,而且在采取不同定向时,转子和定子之间的距离不产生变化。必要的传感器可以内置于调理元件中。采取可调理配合板规的方案(图3e)时,使用活塞和路径传感器对位置和倾斜进行调解和整定。反向轴在活塞的帮助下准确地定位在所需要的调解尺寸标准上。利用路径传感器测定所属的值,以便在车床运行时用精确研磨的调和板取代可调理的配合规板。偏心轮方案基于两个环形调理单元,调理单元位于主轴单元和周围的模块外壳之间。每个调理单元都有两个相互嵌合的偏心环,偏心环在其角度位置上是可以调理的,因此通过对偏心的调定,可以实现对主轴在X和Y方向上的调理。图4表明了其功能原理。调理单元偏心外环分开由于安装技术而分开的偏心外环的外部轮廓,围绕外壳上的钻孔中心点旋转。但该环的内部轮廓则有位移偏心率ea,与第2个偏心环(内部环)相衔接。内环的内部轮廓与外部轮廓相比则有位移偏心率ei,同时又包围主轴单元。因此,内部主轴的轴位置则可通过两个偏心环的旋转定向在离心率ea和ei的总和范围内进行调解。主轴模块结构简单由于在两个现有的双偏心轮单元上可以相互独立地对各种不同的定向参数进行调解,因此除主轴位置的精确校准外,也能够对内置主轴的角位置在几何限度内进行定向调解。研制出的这类带内置偏心轮的调理单元,其特点主要是结构简单,位置修正性能精确,同时由于主轴和外壳体上具有充足的支持面而具有很高的刚性。借助双偏心轮进行主轴位置调理的原理是在转移项目范围内构成的,并且已递交了专利申请。图4双偏心轮方案的功能原理

早在创新型反向轴模块的设计和研发进程中,IfW研究所的研究人员就已深入调查过能否将新模块在工业用途中的可操作性和可使用性设计得尽可能简单和安全。为此,除研发反向轴模块以外,我们还研制了1套合适的丈量方法和丈量数据分析评价程序。研制丈量方法的目的主要是取得关于与主轴相对的反向轴模块的实际Pose(位置和定向)的数据。然后,由评价程序从中测算出相应偏心单元的补偿参数,从这些参数可以推导出对反向轴的位置和方向的修正值。这类方法是在主轴或反向轴上固定了1个热稳定和抗曲折刚性的丈量芯棒,该芯棒在末端上有1个径向定位的距离传感器。在丈量进程中,传感器潜入到与之相对的主轴里(见图5),并在360°的丈量弧度内在寻觅过的丈量点上取得到主轴内部轮廓的距离值。为了使这类丈量法对出现的位置和定向偏差更加敏感,以此到达尽可能高的精确度,故将丈量点散布在所能使用的全部主轴长度上。图5研发的丈量法基于1个旋转的和热稳定的丈量芯棒和1个径向安装的距离传感器a几何比例丈量点,b丈量进程,c传感器数据

距离传感器在扫描时走过的丈量面积的精度,对全部丈量法的精度具有重要的影响,以致于在最后的生产步骤中对其实行了1个研磨进程。这样就保证了圆周运动的精度,和在任何1个丈量点上对理想圆柱形的最大允许误差,保证了两个丈量面之间的相对位置。目前,正在IfW研究所的实验台上对研发的反向轴模块,和补偿法进行丈量技术上的调查和验证。分析程序简化计算IfW研究所利用分析程序Exzento开发了1种对用户友好的软件工具,该软件中集中了用于补偿的可靠方法和算法,并向使用者提供了1个精炼的操作界面。用于计算补偿参数的输入值,包括在丈量进程中测得的相应的距离值和所属的角位置。图6分析和计算工具Exzento的操作界面

分析和计算工具Exzento的界面如图6所示。使用时先输入几何参数,和对前置和后置偏心轮的实际调解情况。然后,在1个菜单上选出丈量进程中在前后偏心轮上测得的丈量数据组。Exzento从输入的参数和丈量数据组中计算出位置偏差和补偿参数,然后再把这些数据显示在显示区。工程师们就可以够利用测得的这些补偿参数,对反向轴的位置进行修正,把偏心轮单元调解到测得的参数上。(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章