發展閥門鉆床直線電機進給驅動同高速精密主軸關鍵技術

其一、發展閥門專用機床直線電機進給驅動

近年來，機床制造基礎和共性技術研究不斷加強，產品開發與技術研究同步推進。機床產品的可靠性設計與性能試驗技術、多軸聯動加工技術等多項關鍵技術的成熟度有了很大提升。數字化設計技術研究成果在高精度數控坐標撞床、立式加工中心等產品設計上進行實際應用；多誤差實時動態綜合補償和嵌入式數控系統誤差補償等軟硬件系統在多個企業、多個產品上進行了示范應用，使閥門專用機床精度得到了明顯提升。無需任何中間轉換裝置實現電能向直線運動機械能的直接轉換，就是直線電機，結構簡單、磨損少、噪音小以及組合性強是其主要的優點。交流直線電機是當前在高精度數字機床上普遍應用的設備，這種設備有直線感應電機和永磁直線同步電機兩種，直線感應電機成本較低，并且受到外界干擾影響的程度較低，同時也可以抗電磁干擾；永磁直線同步電機同時具備直線電機和永磁電機的優點，響應速度快、體積小、推力能量大，所以是當前高精度直線進給系統的。

閥門車床在組裝、控制及運動過程中受到熱變形、摩擦、振動和慣性等各種不利因素的影響，加上移動軸與偏擺軸運動藕合，使閥門車床精度嚴重衰減，對零件的精密加工造成了極大影響。

其二、高速精密閥門專用機床主軸關鍵技術

對于閥門專用機床而言，其主軸主要是由轉子、軸承、齒輪、主軸外殼、冷卻裝置及驅動電動機所構成的，其中軸承的主要作用就是支承和定位，而齒輪則主要是用來傳動，冷卻裝置的主要作用就是降溫。在進行機床主軸可靠性試驗的過程中，需要對于徑向力、軸向力以及轉矩進行加載，在加載的同時對于基床主軸的各項性能參數的變化加以測量，然后再以這些記錄的性能參數的變化來對其可靠性進行分析。在對基床主軸可靠性進行測試時，主要是通過電液伺服加載裝置來對主軸進行動、靜態切削力進行加載，也需要安裝動態拉、壓力傳感器，通過傳感器來對動態加載力的大小以及波形變化加以測量。同時還需要采用發電測功機來進行扭矩的加載，對于電主軸的加載扭矩以及轉速加以測量，從而使加載過程中能夠實現實時監控和閉環控制。