大型直驱静压转台关键技术的分析与结构设计.pdf

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1、2014年7月机床与液压Ju1．2014第42卷第13期MACHINET00L&HYDRAULICSVol_42No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．13．024大型直驱静压转台关键技术的分析与结构设计孙渊涛，杨建玺，崔凤奎，王东寅(河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003)摘要：通过对大型机床旋转工作台驱动方式、承载方式、角度检测方法等关键技术的分析，结合直驱电机技术、闭式静压导轨(轴承)技术、磁栅测量技术，给出了一种大型直驱静压旋转工作台的结构设计方案。该旋转工作台可

2、广泛应用于大型滚齿机、立车、加工中心等数控机床。关键词：直驱电机；闭式静压导轨；静压向心轴承；磁栅测量中图分类号：TH133文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)13—090—3KeyTechnologyAnalysisandStructureDesignofLargeDirectDriveHydrostaticTurntableSUNYuantao，YANGJianxi，CUIFengkui，WANGDongyin(SchoolOfMechatronicsEngineering，HenanUnive

3、rsityofScienceandTechnology，LuoyangHenan471003，China)Abstract：Throughanalyzingthekeytechnologyofthelargeworkingturntableofmachinetool—drivingtype，bearingwayandtheanglemeasurementmethod，combinedwithdirectdrivemotortechnology，closedhydrostaticguideway(bearing)tec

4、hnologyandmag-neticdmeasurementtechnology，astructuredesignschemeoflargedirectdrivehydrostaticworkingturntablewaspresented．Theworkingturntablecanbewidelyusedinlargegearhobbingmachine，verticallathemachiningandCNCmachinetoo1．Keywords：Directdrivemotor；Closedhydrost

5、aticguideway；Hydrostaticjournalbearing；Magneticgddmeasurement随着我国装备制造业的迅速发展，零件形状的复馈控制方式，给出了一种大型精密转台的结构设计方杂程度及精度要求也越来越高，生产周期也越来越案，该结构可广泛应用于立车、滚齿机、加工中心等短，传统的加工设备很难再适应现代装备制造业多样机床上。化、柔性化与复杂零件的高效率、高精度的加工要1旋转工作台的驱动方式求，因此数控机床正朝着高速、高精度多轴联动的方直驱(DirectDrive)电机技术是指用一种新型电向

6、发展。其中大型高精度数控回转工作台是大型数控机直接驱动运动部件运动，省掉了中间一系列的传动机床多轴联动的关键部件，因此对其关键技术的研究环节。它一般分为直接驱动部件做直线运动的直线电与开发是各国竞争的重点，它涉及到军工、精密机机驱动和直接驱动部件做旋转运动的力矩电机驱械、矿山机械、风力发电等行业的发展。尽管近年来动⋯。力矩电机(DDR)是在2O世纪50年代初期就我国在大型机床的研究与开发方面取得了一些可喜的被提出，但由于当时使用高速伺服电动机再经过齿轮成绩，但对于一些关键零部件如大型高精度直驱式旋等减速机构来驱动负载

7、已经能够满足要求，再加上受转工作台及控制系统的研究及应用与国外发达国家相当时电机控制技术的限制，致使力矩电机没有得到很比还有一定差距。好的应用与发展。直到在20世纪90年代初，国际上针对上述大型精密旋转工作台发展的现状，作者才开始应用，现已经进入广泛应用阶段。对回转台的传动方式、承载形式和转台旋转角度的检传统大型机床的旋转工作台是由电机旋转产生动测方法等一些关键技术进行分析，并对这些关键技术力，并通过蜗轮蜗杆将动力放大，从而驱动工作台旋的种类进行比较，最终选用力矩电机直接驱动作为大转。这种驱动方式的缺点是传动链比较长

8、，传动累积型精密转台的传动方式、静压导轨作为大型精密转台误差也比较大，虽有较好的静态刚度，但这种驱动方的承载方式、静压向心轴承作为大型精密转台中心轴式在完成启动、加速、减速、反转及停车等运动时容的支承方式、磁栅尺作为大型精密转台角度测量与反易产生较大的弹性变形、摩擦和反向间隙等，这些会收稿日期：2013—06—13基金项目：国家科技重大专项(2