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舍弗勒 || 直驅轉臺和旋轉軸的模塊化設計,獲得更高的性能和精度

2019-09-17


集成絕對測量系統的YRTCMA X-life軸向-徑向圓柱滾子軸承

  
  在直接驅動轉臺和旋轉類軸產品中,力矩電機、轉臺軸承和角度測量系統構成了一個復雜系統,在熱流、齒槽、速度和加速度、剛度、摩擦力矩及定位精度等方面彼此影響,相互作用。如果三個部件均源自同一個供應商,并在同一個模塊化系統中彼此完美匹配,將為客戶帶來諸多好處。針對這一需求,舍弗勒推出了三個力矩電機產品系列,應用范圍極其廣泛。此外,舍弗勒還有三個FAG軸承產品系列以及集成于軸承中的角度測量系統供客戶選擇。

  在許多應用領域特別是銑床的轉臺操作中,高速是用戶追求的目標,但是他們不希望因此犧牲剛度。針對這一需求,舍弗勒采用新的塑料保持架、更堅固的軸承套圈和新的滾動體,對廣受市場認可的YRT轉臺軸承進行了優化。與原先的YRT系列相比,優化后的YRTCX-life軸承可使速度和傾斜剛度分別提升高達80%和20%,使機床實現更高的切割性能及更高的精度。

  新款YRTCX-life轉臺軸承中還集成了角度測量系統(YRTCMA)。高精度內圈肩部帶有尺寸刻度,確保運行準確無誤。當轉臺傾斜時,還可以確保最高的測量精度。舍弗勒還為測量系統的安裝設計了無需任何調整的測量頭。此外,測量系統集成在轉臺軸承中,因此不需要昂貴的接地連接部件。

  YRTCMA軸承在功能安全方面符合所有通用的絕對測量協議要求,如EnDat2.2、DRIVECLiQ、Fanuc串行接口和SSi1VSS,因此能夠集成到機床的標準控制系統中。轉臺軸承采用絕對值測量,無需進行參考運行找零位,最大限度地防止了設備碰撞。

  在可行范圍內追求最高精度

  在機床加工中,高精度、低噪音的要求推動著力矩電機向著盡可能減少故障源和降低功率損耗的方向發展,這樣機床制造商可以投入較低的成本來補償潛在故障源導致的控制系統偏差。舍弗勒開發了SRV和HSRV電機來解決這一問題,比如減少在齒輪磨齒過程中因齒槽效應和力矩保持導致的偏差,甚至將其減少至接近零的水平。這兩款產品采用雙轉子結構,可抵消相反的徑向磁干擾力,這樣從一開始就能夠將旋轉軸可能出現的傾斜控制在微米范圍內。由于幾乎不存在任何干擾力,電機對軸承預載荷的要求相對較低,進一步提升了加工質量。同時,軸承在運行過程中也會產生較少的摩擦熱,從而減小了軸承預載荷和軸承剛度的波動

  車銑加工-大扭矩、高轉速

  車銑復合加工的主要特點為加工輪廓精確,以及車削模式下運行速度高。從力矩電機開發商的角度來看,由于高極數電機的電流交變頻率較高,因此對于直徑超過500mm的轉臺,800rpm的轉速在技術上非常具有挑戰性。隨著電機的熱啟動,這些對整個驅動裝置帶來了各種不良影響,包括軸承預載荷和剛度的改變等。針對這一應用,舍弗勒開發了RKI系列電機,并已經投放市場??紤]到上述情況,開發工作主要集中在不降低扭矩的同時擴大力矩電機的低速運行范圍。為了達到這一目標,RKI電機配備了齒圈繞組和疊片式轉子,以減少渦流損耗。

  與機床制造商建立合作開發關系

  當前,隨著機床朝著高功率、高精度等方向的不斷發展,客戶越來越將電機和軸承視為功能單元。針對市場不斷變化的需求,舍弗勒可以與客戶一起,就熱流仿真、軸承載變化、加速能力等技術細節展開深入探討,開發各種類型的電機產品,滿足他們的特定要求,甚至在技術上不斷突破,與客戶一起創新發展。

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