数控机床并联机构都是给系统的优缺点解析

　　基于并联(虚拟轴)机构的高速进给系统：

　　常规机床都采用笛卡尔坐标方式进行工作。这种机床最典型的布局是将工件安装在正交工作台上，实现X、Y轴的运动;将主轴部件安装在立柱溜板上，实现Z轴运动。这种机床的运动部分(工件、夹具、工作台等)的总质量比较大，再加上多层导轨所产生的运动阻力，使机床不易达到很高的进给速度和加速度。

另外，传统机床是一种串联系统，组成环节多，结构复杂，而且常常存在悬臂部件和联接间隙，因此机床很难获得很高的刚度。并联(虚拟轴)机床的出现，为解决上述问题开辟了一条新的途径。

　　各杆用滚珠丝杠或直线电机分别驱动，以调节和控制6根杆件(实轴)的不同长度，从而使电主轴上的刀具作 6个自由度的运动，实现对安装在固定在工作台(图中未示出)上零件的加工。这种结构在60年代就有人提出，但由于牵动主轴的所有6根实轴都必须运动，计算极其复杂，当时还没有办法用于生产。只有在CNC技术得到高度发展的今天，并联机床的应用才成为可能，并已出现多种设计方案。

　　这种并联机构进给系统的主要优点如下：

　　1、进给速度高在同样的电机驱动速度下，空间并联机构比常规机床的串联机构可获得更高的进给速度。并联机床不存在沿固定导轨运动的工作台及其支承部件，也就消除了导轨副的摩擦阻力，有利于进给速度的进一步提高。

　　2、加速度高机床上工件固定不动，所有的坐标运动由6杆驱动的电主轴完成。运动部件质量小，对刀具的驱动力为6根杆的合力，因此驱动力大，容易获得很高的进给运动加速度。

　　3、刚度大驱动杆既是机床的传动部件，又是主轴单元的支撑部件，减少了“机床-刀具―工件”工艺系统的联接环节和传动间隙，又取消了常规机床的悬臂结构，6根杆只受拉压不受弯矩，从而大大提高了机床的总体刚度。

　　这种并联进给系统也存在如下一些缺点：坐标轴较多，作直线运动也要动6根轴，因此编程比较复杂，操作不直观;6杆长度大，其热变形对加工精度影响比较严重，因此目前加工精度还不太高;加工的有效空间与机床本身体积的比例不相称，也限制了其加工能力。这些问题都还有待于解决。

声明：本网站所收集的部分公开资料来源于互联网，转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享，并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责，也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传，对此类作品本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题，请第一时间告知，我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容，以保证您的权益！联系电话：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。