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KTL系列专用凸轮数控机床是用于汽车发动机凸轮轴加工的专用机床。随着工业的发展,对设备的加工效率,机械零件的加工精度及表面粗糙度等的要求日益提高,各种专用的数控化加工设备应运而生。近年来,汽车行业迅速扩张,对凸轮轴加工设备的效率及加工质量提出了更高的要求。通过国产数控系统和伺服驱动器的运用,可以较大地提高加工精度和自动化水平,降低人力成本,给企业创造更多效益。 

    机床介绍 

    KTL系列的专用凸轮数控机床是三轴联动、半闭环控制的数控机床。进给轴X轴、Z轴以及主轴均为伺服电机控制。机床具有高刚性的结构设计和吸震性,以保证高精度的切削加工。进给轴伺服驱动器及电机要求有高的动态响应特性及精确的定位精度,使机床的刀架移动快速、稳定且定位精度高。机床的主轴要求位置精度、速度稳定性和高刚性。加工过程中,X轴与主轴插补形成凸轮形状,Z轴运动形成刀具的进给。 

    系统设计 

3.1全机能数控车床系统架构 
(1)数控系统:采用KND1000Ta数控系统。  
(2)主轴系统:大连安迪同步伺服驱动器(ADSD-S23-4.0K )+ 安迪同步伺服电机(ADSM-S150-230M20)+ 主轴箱。 
(3)X轴进给驱动系统:滚珠丝杠+同步带轮+大连安迪同步伺服驱动器(ADSD-S23-0.75K )+ 安迪同步伺服电机(ADSM-S130-040M25)。 
 (4)Z轴进给驱动系统:滚珠丝杠+同步带轮+大连安迪同步伺服驱动器(ADSD-S23-1.5K )+ 安迪同步伺服电机(ADSM-S130-060M25)。 

3.2伺服性能分析 

      KTL系列专用凸轮数控机床,主轴部分机械结构类似于数控车床。其区别之处在于,普通的平床身数控车床主轴以调速为主,因此多为变频器控制。KTL系列机床的加工需要主轴参与插补运动,因此必须采用同步伺服电机控制。 

      由于棒料加工成凸轮轴,加工过程中,切削力矩的变化规律而显著。这就要求伺服电机,尤其是主轴伺服电机能够在变力矩情况下,保证速度的稳定性和位置跟踪误差的稳定。

KTL系列机床对于进给轴X、Z的伺服性能的要求与普通数控车床类似,主要是伺服系统需要有较高的动态响应及较高的定位精度。 

     大连安迪同步伺服基于DSP+FPGA+IPM的硬件平台,有着高速度频率响应,速度响应频宽为450HZ,居于国产伺服前列;具有共振抑制功能,可以精确调谐,消除震动;控制精度可以达到1个脉冲,最大的输入频率可以达到500Kpps。 

    大连安迪同步伺服的这些特点,能够很好的保证KTL系列机床加工高响应特性的要求,很好的满足了工件的加工精度。 

结束语 

    使用安迪伺服驱动器及伺服电机的KTL系列专用凸轮数控机床,可以达到机床设计的性能要求。良好地保证凸轮的尺寸和形状要求,达到较高的加工精度;同时良好地保证了凸轮轴上各个凸轮之间的相位要求;较大的提高了加工效率以及产品加工质量的稳定性。

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