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摇臂钻床变频技术

发布日期:2018-07-03 作者: 点击:

  一、主传动及进给传动设计

  主电机采用变频电机,电机功率为5.5KW,合理采用传动比,尽量减少传动轴及滑移齿轮的数量,我们通过合理分配变速区域,来实现主电机低速大扭矩和高速恒功率切削,整个住传动系统照比原有普通型产品所需零件数量大量减少。该主传动系统转速主要分为低、中、高三个区域:1、0——63r/min为低速区,主电机处于恒扭矩输出状态(降速比为23.13)。2、64——283r/min为中速区,主电机出于恒扭矩输出状态(降速比为5.14)。3、284——1743r/min为高速区,主电机处于恒功率输出状态(降速比为0.835)。

  主传动轴由原有的6根减少为4根,传动齿轮减少5种。进给传动系统同样沿用主传动的设计思路,采用变频电机作为动力源,因考虑其使用范围,整个传动链采用定比传动来获得较大的扭矩。传动轴由原有5根减少为2根,传动齿轮由原有12种,减少为3种。通过以上设计,使摇臂钻床主轴箱部分加工难度大大降低,传动类零件大幅度减少。该机床试制完成后,我们采用与Z3063验收要求一致的切削参数进行切削,该机床完全能够满足切削要求。

  二、液压变速系统设计

  FRD6325液压预选变速系统相对于传统摇臂钻床进行了较大的改进,取消原有的操纵阀和预选阀,改用电磁换向阀进行控制,使整个液压变速系统大大简化。如图1所示,原有Z3063液压预选变速系统原理图,该系统通过预选转阀预选主轴的转速和进给量,通过操纵阀手把的5个位置进行主轴正转、反转、停车、空档4个动作的控制。图2为FRD6325液压原理图,变速泵自带溢流阀控制整个系统压力,通过电磁换向阀来控制两个变速轴变速档位,主轴正转、反转、停车、空档由控制面板上相关按钮实现。因取消原有“缓速”机构,为避免滑移齿轮变速时出现打齿现象,我们通过程序控制,在主轴变速时,主电机先进行3-5秒的缓慢转动,保证变速齿轮顺利啮合。样机试制完成后,我们通过实践变速证明该程序能够顺利保证齿轮啮合,变速过程中无打齿现象。通过以上改进,液压预选系统零件减少80%以上,而且结构简单,利于故障排除及产品维修。

  三、结语

  变频类摇臂钻床的产品能够对产品在机械结构上进行大量的简化,缩短了产品的制造周期,利于产品的安装调试及日常维护,尤其适合小批量且无专用加工工装类产品类型的加工制造。且样机经实际切削实验,完全能够达到设计要求。

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