一种重切削立式加工中心制造技术

本发明专利技术公开了一种重切削立式加工中心，其包括底座，设于底座上的Y轴驱动组件，设于底座后端的立柱，设于Y轴驱动组件上的鞍座，设于鞍座上的X轴驱动组件，设于X轴驱动组件上的工作台，设于立柱上的Z轴驱动组件和设于立柱一侧的刀库组件，于Z轴驱动组件上设有机头组件，以及控制所述Y轴驱动组件、X轴驱动组件、Z轴驱动组件、刀库组件和机头组件运动的控制系统；所述控制系统内设有伺服驱动控制器；于所述伺服驱动控制器中设有伺服控制芯片，于该伺服控制芯片内，嵌入有伺服控制算法，通过该伺服控制算法，分别实现对Y轴伺服电机，X轴伺服电机，Z轴伺服电机进行控制，进而控制Y、X、Z三个方向的精确移动。的精确移动。的精确移动。

【技术实现步骤摘要】
一种重切削立式加工中心


[0001]本专利技术涉及数控加工中心领域，具体涉及一种重切削立式加工中心。

技术介绍

[0002]目前对于数控加工中心，其加工精度的高低，直接影响了其加工出来的工件的好坏。而影响数控加工中心的加工精度的因素有很多，其中，最主要的就是加工中心在加工过程中，由于各个方向上的传动机构及运动执行机构，在运动过程中，由于自身或者外界环境因素的影响，导致了其在运行时，会出现误差，进而导致了加工精度的降低。
[0003]另外，在各轴的伺服控制方面，当伺服电机运行在最大负载时，会导致伺服控制器内部硬件也处于较高的功耗中，从而导致了伺服控制器的温度大幅升高，而当硬件长时间处于高温环境中时，则会导致硬件的稳定性下降，进而会影响加工中心的工作精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种重切削立式加工中心，解决现有重切削立式加工中心，加工精度受到传动机构及运动执行机构的影响，以及控制器的温度影响，导致精度降低的问题。
[0005]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种重切削立式加工中心，其包括底座，设于底座上的Y轴驱动组件，设于底座后端的立柱，设于Y轴驱动组件上的鞍座，设于鞍座上的X轴驱动组件，设于X轴驱动组件上的工作台，设于立柱上的Z轴驱动组件和设于立柱一侧的刀库组件，于Z轴驱动组件上设有机头组件，以及控制所述Y轴驱动组件、X轴驱动组件、Z轴驱动组件、刀库组件和机头组件运动的控制系统；所述Y轴驱动组件包括Y轴传动组件以及设于Y轴传动组件两侧的Y轴线轨和Y轴滑块，其中，所述Y轴传动组件包括Y轴伺服电机，与Y轴伺服电机连接的Y轴联轴器，Y轴丝杆轴承，Y轴丝杆和鞍座驱动螺母；所述X轴驱动组件包括X轴传动组件以及设于X轴传动组件两侧的X轴线轨和X轴滑块，其中，所述X轴传动组件包括X轴伺服电机，与X轴伺服电机连接的X轴联轴器，X轴丝杆轴承，X轴丝杆和工作台驱动螺母；所述Z轴驱动组件包括Z轴传动组件以及设于Z轴传动组件两侧的Z轴线轨和Z轴滑块，其中，所述Z轴传动组件包括Z轴伺服电机，与Z轴伺服电机连接的Z轴联轴器，Z轴丝杆轴承，Z轴丝杆和机头组件驱动螺母；所述控制系统内设有伺服驱动控制器，该伺服驱动控制器包括伺服主控电路，与伺服主控电路电连接的信号放大电路，电流采样电路，电流保护电路，指令脉冲接口电路和调试接口电路；于所述伺服主控电路中设有伺服控制芯片，于该伺服控制芯片内，嵌入有伺服控制算法，该伺服控制算法为：
式中：为丝杆输出位移，为伺服电机角位移，为丝杆转矩，为扭转刚度，为转动惯量，为等效粘性阻尼系数，为直线轨迹轮廓误差；通过该伺服控制算法，分别实现对Y轴伺服电机，X轴伺服电机，Z轴伺服电机进行控制，进而控制Y、X、Z三个方向的精确移动。
[0006]所述直线轨迹轮廓误差：式中：为理想轨迹与X轴的夹角，为跟踪误差在X方向的误差分量，为跟踪误差在Y方向的误差分量。
[0007]所述信号放大电路包括三相功率放大电路以及MOS管驱动电路，于三相功率放大电路连接有伺服电机工作电流采集电路，所述电流采样电路与该伺服电机工作电流采集电路电连接。
[0008]通过采用三相功率放大电路配合MOS管驱动电路，能够在保证伺服电机在最大负载的条件下，产生较小的温升，从而保证硬件的稳定性和安全性。
[0009]所述机头组件包括主轴箱，固定于主轴箱前端内部的主轴组件，设于主轴箱后端的主轴箱固定座，以及设于主轴箱上端的增压气缸；其中，所述主轴箱固定座固定于所述Z轴滑块上，所述机头组件驱动螺母固定于所述主轴箱固定座后端。
[0010]所述主轴组件包括设于上端的主轴伺服驱动电机，以及连接于主轴伺服驱动电机下端的主轴，且所述主轴通过主轴联轴器，与主轴伺服驱动电机相连接。
[0011]所述刀库组件包括圆盘式刀库，以及设于圆盘式刀库底部，并与圆盘式刀库配合的换刀机械臂。
[0012]所述立柱为人字形结构。
[0013]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种重切削立式加工中心，公开了该重切削立式加工中心的整体结构，包括Y轴驱动组件、X轴驱动组件、Z轴驱动组件、工作台、底座、立柱、机头组件和刀库组件，并在控制系统中嵌入伺服控制算法，通过该伺服控制算法，实现对直线导轨的误差补偿，从而提高直线导轨的运行精度，进而提高重切削立式加工中心的加工精度，满足高精密加工需要。通过采用本专利技术的伺服驱动控制器，能够降低硬件的温升，从而降低伺服控制器的工作环境温度，保证硬件的稳定性和安全性，可有效降低因硬件因长时间处于高温而导致运行伺服电机运行不稳定，降低加工精度的问题，同时也延长了硬件的使用寿命。
附图说明
[0014]图1为本专利技术整体结构示意图；图2为图1后部结构示意图；图3为X轴、Y轴、Z轴驱动组件结构示意图；图4为Y轴、Z轴驱动组件结构示意图；
图5为本专利技术信号放大电路图；图6为本专利技术电流采样电路图；图7为本专利技术保护电路图。
[0015]图中：1.底座
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2.立柱
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3.鞍座
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4.工作台
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5.Y轴线轨6.Y轴滑块
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7. Y轴伺服电机
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8.Y轴联轴器9.Y轴丝杆轴承
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10.Y轴丝杆
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11.鞍座驱动螺母12.X轴线轨
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13.X轴滑块
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14.X轴伺服电机15.X轴联轴器
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16.X轴丝杆轴承
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17.X轴丝杆18.工作台驱动螺母
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19. Z轴线轨
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20.Z轴滑块21. Z轴伺服电机
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22.Z轴联轴器
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23.Z轴丝杆轴承24.Z轴丝杆
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25.机头组件驱动螺母
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26.主轴箱27.主轴箱固定座
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28.增压气缸
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29.主轴伺服驱动电机30.主轴
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31.主轴联轴器
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32.圆盘式刀库33.换刀机械臂。
具体实施方式
[0016]实施例：参见图1至图7，本实施例提供一种重切削立式加工中心，其包括底座1，设于底座1上的Y轴驱动组件，设于底座后端的立柱2，设于Y轴驱动组件上的鞍座3，设于鞍座3上的X轴驱动组件，设于X轴驱动组件上的工作台4，设于立柱2上的Z轴驱动组件和设于立柱2一侧的刀库组件，于Z轴驱动组件上设有机头组件，以及控制所述Y轴驱动组件、X轴驱动组件、Z轴驱动组件、刀库组件和机头组件运动的控制系统；所述Y轴驱动组件包括Y轴传动组件以及设于Y轴传动组件两侧的Y轴线轨5和Y轴滑块6，其中，所述Y轴传动组件包括Y轴伺服电机7，与Y轴伺服电机7连接的Y轴联轴器8，Y轴丝杆轴承9，Y轴丝杆10和鞍座驱动螺母11；所述X轴驱动组件包括X轴传动组件以及设于X轴传动组件两侧的X轴线轨12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重切削立式加工中心，其包括底座，设于底座上的Y轴驱动组件，设于底座后端的立柱，设于Y轴驱动组件上的鞍座，设于鞍座上的X轴驱动组件，设于X轴驱动组件上的工作台，设于立柱上的Z轴驱动组件和设于立柱一侧的刀库组件，于Z轴驱动组件上设有机头组件，以及控制所述Y轴驱动组件、X轴驱动组件、Z轴驱动组件、刀库组件和机头组件运动的控制系统；其特征在于，所述Y轴驱动组件包括Y轴传动组件以及设于Y轴传动组件两侧的Y轴线轨和Y轴滑块；其中，所述Y轴传动组件包括Y轴伺服电机，与Y轴伺服电机连接的Y轴联轴器，Y轴丝杆轴承，Y轴丝杆和鞍座驱动螺母；所述X轴驱动组件包括X轴传动组件以及设于X轴传动组件两侧的X轴线轨和X轴滑块，其中，所述X轴传动组件包括X轴伺服电机，与X轴伺服电机连接的X轴联轴器，X轴丝杆轴承，X轴丝杆和工作台驱动螺母；所述Z轴驱动组件包括Z轴传动组件以及设于Z轴传动组件两侧的Z轴线轨和Z轴滑块，其中，所述Z轴传动组件包括Z轴伺服电机，与Z轴伺服电机连接的Z轴联轴器，Z轴丝杆轴承，Z轴丝杆和机头组件驱动螺母；所述控制系统内设有伺服驱动控制器，该伺服驱动控制器包括伺服主控电路，与伺服主控电路电连接的信号放大电路，电流采样电路，电流保护电路，指令脉冲接口电路和调试接口电路；于所述伺服主控电路中设有伺服控制芯片，于该伺服控制芯片内，嵌入有伺服控制算法，该伺服控制算法为：式中：为丝杆输出位移，为伺服电机角位移，为丝杆转矩，为扭转刚度，为转动...

【专利技术属性】
技术研发人员：施允盛，
申请(专利权)人：苏州珈玛自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：