重新发明多轴的主轴驱动

当你拉回金属板盖，并检查主轴驱动系统上的Mori-Say数控多轴，这是一个真正的前额smacks -就像在“为什么以前没有人想到?”该品牌的母公司ZPS设计了一个优雅的解决方案，涉及到将数控应用于多轴机床的最棘手的工程问题之一。

这个问题是如何以单独编程的速度驱动机床的每根主轴，同时让它们在主轴滚筒内一个工位一个工位地旋转。在大多数情况下，这一挑战是通过安装在主轴鼓内直接驱动电机。

然而，这种集成驱动解决方案提出了一个不同的问题;如何将电源线安装到这些电机上，并在鼓旋转时仍然允许它们自由运动。到目前为止，最常见的解决方案是在每个360度循环结束时反转滚筒，或在滚筒旋转时使用滑环连接器为每个电机供电。

保证提出了解决这个问题的另一种方法。在其Mori-Say数控多轴机床生产线上，该公司设计了一种巧妙的方法，将远程定位的驱动电机的动力机械传输到主轴上。

在其六轴机床(TMZ 642)上，Mori-Say用高达10.5 kW的可编程电机驱动每个主轴。这些电机围绕中心块的中心线径向安装，在机器的背面，切割区。

由于这些电机安装在工作区之外，不随主轴滚筒旋转，它们不受空间限制。例如，在放大八轴模型(tmz867)，每个主轴驱动额定高达30千瓦。不受空间限制，这些机器可以与各种电厂配合，以适应特定的应用。

在这一点上，你可能会挠头。主轴驱动电机用螺栓固定在机器的端部，而旋转的主轴滚筒位于工作区的另一端，功率如何到达6根或8根主主轴?这是一个好问题，答案是专利。

从每个驱动电机到其单独的主轴的动力传输是通过一个中心传动轴，该中心传动轴穿过中心块的中空中心线，从工作区的后端进入主轴滚筒。每个主轴都需要自己的传动轴，但是如何能让6个或8个传动轴运行中心块的长度，并仍然允许主轴滚筒在其轴上旋转?

传动轴一个在另一个里，就像一个折叠的望远镜。最小的轴在下一个最小的轴里面，下一个又在下一个最小的轴里面，以此类推。所以你得到的是6到8个传动轴在1的中心线上。

每个增强复合传动轴之间的间隙为1mm，使每个轴独立于其他轴旋转。在六轴机器上，这些轴的直径从70毫米到120毫米。

在更大的容量，八轴机，传动轴管直径范围从120毫米到210毫米。每个传动轴的两端运行在安装在阶梯座的轴承中，一个在主轴鼓中，一个在支撑传动轴两端的返工铸件中。

为了驱动轴，在每个轴的末端压上一个大齿轮。每个轴的齿轮的外径是相同的，它们并排排列(6个或8个齿轮)轴向装配在传动轴单元上。

每个传动轴的输入来自后置的主轴电机。每个固定主轴驱动电机通过齿形带连接到一个空闲轴，该轴通过围绕刀架中心线径向布置的镗孔运行。

每个空转轴上都有一个大齿轮压着，每一个都是逐步对齐，以与传动轴单元上的一个特定齿轮啮合。在运行中，每个驱动电机旋转其与主轴传动轴直接耦合的空闲轴。这种安排允许每个主轴电机独立编程，并将其指令传送到其传动轴。驱动电机与其传动轴之间的机械连接是恒定的。

对于输出到主主轴的，在每个传动轴的主轴端上设置有第二大齿轮。多轴组件，其轴承和公牛齿轮，锚定在主轴鼓，这是能够围绕传动轴组件旋转。

Mori-Say主轴鼓是相当传统的-更像一个凸轮机比大多数cnc。例如，其远程安装的驱动电机不产生热量在主轴滚筒，因此不需要主动冷却。

卡盘或夹头驱动装置在主轴上不受限制，因为没有驱动电机的干扰。工件夹紧力与任何凸轮驱动的多附加优势，独立主轴编程。

像所有的多轴机床一样，主轴排列在滚筒的外围，创造六个或八个位置的切割。在这些机器上，每六个或八个主轴管携带一个压在齿轮上，与它的传动轴上的啮合齿轮相匹配。每个主轴齿轮与其传动轴齿轮啮合，并由传动轴齿轮驱动。

在恒啮合状态下，各主轴的从动齿轮绕其传动轴齿轮的轴旋转，使主轴滚筒连续分度，同时各主轴均能独立旋转。它类似于行星齿轮系统，每个传动轴上的齿轮充当一个太阳齿轮，它的滚筒式主轴齿轮充当一个行星，在保持啮合的同时自由地围绕太阳旋转。

对于习惯于传统的凸轮驱动多轴的商店，这种驱动系统的性能特征据说是非常相似的。齿轮传动所获得的机械优势产生类似于凸轮机构的扭矩。同样地，每个主轴上产生的夹紧力驱动是不受限制的，几乎是不受限制的。

例如，在642上，它的主轴驱动电机额定转速为12000转/分，但在最大转速为6000转/分时减速。这个装置一出大门就增加了扭矩。

商店可以选择使用机器的复合滑轨进行单点车削或使用成形工具进行单轴下坠。这台机器对两者都有扭矩。

此外，驱动系统的设计允许改变驱动电机和其空闲轴之间的皮带轮比率，以适应更多的扭矩，任何或所有主轴，同样，更高的最高转速基于应用需求。

主轴滚筒分度工位到工位仅需1秒左右。由于主轴驱动电机直接连接到主轴，编程速度的变化从一个位置到下一个可以免费使用这个分度时间。换句话说，速度加减速可以“在运行中”作为滚筒的指标，节省了循环时间。

驱动电机直接连接到主轴，如主轴停止和c轴定位等功能是一个编程问题，使机器能够从复合十字滑块径向车削和铣削轴向，所有使用数控。