
Industry news|2025-11-10| admin
CNC龙门铣的进给轴(X、Y、Z轴)偏爱高刚性、低背隙的行星减速机,其原因可以从机床的加工要求和减速机的性能特点两个维度进行深度解析。
一、 CNC龙门铣对进给轴的要求
龙门铣床通常用于加工大型、重型工件,例如模具、航空航天零件等。其进给轴必须满足极高的动态性能和加工精度。
1. 极高的切削刚性
挑战: 龙门铣床在进行重切削时,切削力巨大且方向多变。
要求: 进给传动系统(包括减速机)必须具备高静态刚性和动态刚性,以抵抗切削力的冲击和振动。任何微小的弹性变形或位移,都会直接导致刀具轨迹偏差,影响工件表面质量和形状精度。
2. 严苛的定位精度
挑战: 高端机床的定位精度要求在微米级别,甚至更高。
要求:
低回程间隙 : 进给轴在换向、加减速时必须做到瞬间响应,不容许有迟滞。回程间隙必须控制在极小的范围内(通常在≤ 3 arcmin 甚至更低),以确保重复定位精度。
运动平稳性: 减速机需保证在整个速度范围内(从慢速进给到快速移动)都能提供平稳、无振动的力矩输出。
3. 高动态响应
挑战: 为了提高加工效率,现代CNC机床要求快速启动、快速停止、快速换向,即高加/减速度。
要求: 传动链的惯量比需要与伺服电机完美匹配。减速机能增加输出扭矩,并提供合适的惯量匹配,使伺服系统能够实现极高的动态响应。
二、高刚性行星减速机的优势
高刚性行星减速机正是为了满足上述严苛要求而设计的:
1. 结构带来的高刚性
多齿啮合: 行星减速机采用多颗行星轮同时与太阳轮和内齿圈啮合的结构。这种设计使得负荷被分散到多个接触点上。
高抗扭刚度: 相比于其他减速方式(如皮带或某些蜗轮蜗杆),行星结构具有极高的抗扭转刚度。在受到重切削力产生的反向扭矩时,减速机的角位移极小,确保了刀具位置的稳定。
2. 低回程间隙的保障
精密制造与预紧技术: 高精度的行星减速机在制造时会采用更精密的齿轮加工工艺,并通过预紧或特殊装配技术来消除或最大程度地减小齿轮之间的间隙,从而实现极低的回程间隙(例如,精密级产品)。
3. 实现高效力矩输出
伺服匹配: 行星减速机能将伺服电机的高速、低扭矩输入,转化为龙门铣进给轴所需的低速、高扭矩输出,同时保持极高的传动效率(通常高于 97%)。这让机床可以利用较小的伺服电机驱动沉重的进给轴和工件。
CNC龙门铣进给轴之所以偏爱高刚性行星减速机,是因为该减速机能提供:
1. 极高的抗扭刚度: 抵抗重切削力,保障加工精度。
2. 极低的回程间隙: 实现伺服系统的快速、精准换向和定位。
3. 高效率的扭矩放大: 满足驱动重型进给轴所需的强大推力。
这三点是保证高精密、高效率重切削加工的关键。
如果您想进一步了解如何计算行星减速机在龙门铣进给轴上的惯量匹配或扭矩选择,我可以为您提供相关的计算思路和参数要求。
