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Galaxie® 驱动体系周全晋升了STAMA新型铣车复合加工中间的性能

供稿:威腾斯坦(杭州)实业无限公司 2019/10/9 9:27:46
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在2018年AMB的展会上,STAMA公司推出了其全新的、可用于6面加工的MT 733铣车复合加工中间。创新的模块化MT平台带有四款模块,在稳定性和精度方面都建立了新的标准,个中威腾斯坦的Galaxie® 驱动体系应用于B轴上,以其优胜的刚度、零背隙和出色的定位精度做出了决定性的供献。至此,两边进一步生长成了技偶协作同伴关系 — 在之前的一年里,威腾斯坦一向在为STAMA制造的MT 733 two供给零部件。

能否存在如许的一台加工中间? 它可以将一个极高精度的轴类工件从锻件到成品仅经过过程一次装夹便可以或许完成6个面的加工,在该轴上的一部分带有罗纹,一些孔和异形的轮廓。并且全部的过程链能否可以或许兼备质量和效力的最好水准?在2016岁首年代,担任威腾斯坦集团全球临盆技巧的Lars Aldinger博士就细心研究了这些成绩。与此同时,位于德国西南部小镇Schlierbach的STAMA机械制造工厂内,工程设计和开辟经理Frank Müller博士正面对着一项挑衅,他须要找到一款精确可控的驱动处理筹划,能供给最小的背隙、最高的刚度和扭矩和高度紧凑的构造,以应用于MT733铣车复合中间的B轴上。Müller回想道:“能达到性能请求的直驱体系都没法满足空间请求。预加载的螺杆驱动器也不实用于定位轴,由于其精度在应用中会降低,并且背隙也会变得愈来愈大年夜。更重要的是,设计准绳不准可同时加工。”唯一能满足STAMA一切需求的驱动处理筹划就是Galaxie® 驱动体系。假设可以将其集成到新型的MT 733中,Galaxie® 将为以高稳定性和高精度为特点的完全加工的全体概念增长影响深远的价值,特别是在高性能的五轴同步加工过程当中,或精确地说,在精确将零件从夹紧地位1转移到地位2的周详操作中。在此关键操作过程当中,该处理筹划可以满足小于百分之一毫米的高精度请求,威腾斯坦的临盆技巧人员为铣车复合加工中间的周详驱动筹划供给技巧支撑。是以,两家公司决定停止技巧项目协作,在威腾斯坦临盆车间里应用MT 733 原型机来完成。

STAMA供给全套完全的一站式加工

几十年来,STAMA一向是多轴铣车复合加工中间的先驱者和技巧推动者。STAMA董事总经理Crispin Taylor表示:“我们曾经为很多不合行业的客户供给了500多个成功和创新的加工处理筹划,应用5轴铣车复合加工中间对棒料或盘类停止6面完全加工。新型高性能的材料、更复杂的加工工艺和对更大年夜功率密度的需求,这就意味着请求更稳定和更灵活的机械。我们新型的MT 733系列正符合了高静态,高稳定性和高精度的请求,是真正意义上技巧趋势的引领者。” Frank Müller描述了该处理筹划的重要特点:“我们的答案在于转向更稳定的固定龙门构造设计概念——该构造与动柱式构造比拟,杠杆更短——和立式铣削主轴,在照应的工件装夹空间内取得明显更高的铣削性能。在STAMA,我们可以完成环绕B轴改变一个短的棒类工件——例如,为了钻斜孔或同时停止5轴加工——是以该轴的设计处于最前沿。”

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高功率密度可完成更紧凑的机械设计

是以,他们须要一个零背隙和能达到超强刚度的驱动体系,以便在机械的全部应用寿命内保持所需的定位精度,别的一个必备的条件是高功率密度。设计紧凑的驱动体系更轻易装入任务空间内,并且X轴上的改变主轴可以或许更慎密地移动。其优势在于,不管工件有多短,在加工2 - 6面时,都能靠得住、精确地从夹紧地位1传输到地位2。四台MT 733型号的B轴上,装置的Galaxie® 驱动体系可达到高功率密度,这意味着STAMA可认为MT系列做出更紧凑的设计,在雷同的空间内取得更大年夜的功率。客户可取得更高的稳定性和高精度,这是完全加工完成灵活性和高临盆率的须要条件。

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MT 733 two样机认证了Galaxie® 的高性能

Galaxie® 驱动体系作为一个伶仃的齿轮箱种别,在研发和学术界广受好评。它在零背隙、同步精度、刚度、扭矩密度和过载才能等方面的卓越性能已在包含STAMA在内的浩大工业应用中取得证明。零背隙、极高的改变刚度和反复定位精度包管了加工过程当中经过过程B轴改变的工件的准肯定位。由STAMA和威腾斯坦与西门子合营开辟的用于控制端集成的特定机械控制算法,实用于Galaxie® 驱动体系的机械活动,并集成到西门子线性控制处理筹划。“这是一个鼓舞人心的决定计划,在将来开辟新系列产品,并环绕其设计新机械平台的任务空间时,可以将Galaxie® 驱动体系的独特点能推敲个中”,Taylor说道,“在我们全新的733系列加工中间上,Galaxie® 驱动体系的性能超出了一切预期。”标准球体测试可以证明其质量。这台机械其实不是简单地按照惯例的方法在X和Z轴偏向上的联动而比及的球体丈量数据,它是X、Y和B三轴联动的成果,并且,B轴在改变时须要跨域Galaxie® 驱动体系的零点。Müller解释说:“即使是驱动器中最小的背隙,也足以在球体上产生可丈量的加工误差,这类误差异常的大年夜并清楚可见,以致足以可以感到到它的存在。”Galaxie® 的高刚度和零背隙,再加上专门为驱动体系开辟的优化控制算法,在与经过过程传统的两轴插补的加工后果比拟较时,其加工工件的轮廓精度和外面粗糙度方面都异乎平常地明显。

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齿轮箱的动力学经过过程了耐力测试

威腾斯坦在研发Galaxie® 时,引入了对数螺旋线的数学函数,并将其作为一个全新的设计基来源基本理。与其他类型的齿轮箱比拟,完全免除刚性齿轮,取而代之的是将每个柱齿作为自力和静态的个别,以多边形作为输入,在滚针轴承和滑靴的支撑下,以齿圈内齿作为导向,参与到了力矩的传输中。除之条件到过的史无前例的零背隙、改变刚度、扭矩密度和精确的同步误差精度等自在度以外,如许独到的活动学道理同时还使驱动体系内一切的柱齿和齿圈之间易于构成油膜,进而构成静态冲油式的面接触,是以将机械磨损和消耗降至最低。Müller证明:“我们的测试注解,在MT 733的正常应用寿命内,Galaxie® 驱动体系没有明显磨损和定位误差。”这是由外部停止的耐力测试所得出的结论,在测试中驱动体系以最大年夜静态力矩绕程度轴改变±30°,大年夜约停止400万次测试。驱动体系每50万次检查一次,仅在迟滞曲线里找到一个简直没法丈量的渺小变更——而乃至在速度扭矩零点交变时,也一直保持了零背隙——也没有磨损的迹象。

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相互美满

MT 733系列采取Galaxie® 来驱动B轴,具有高的热稳定性和机械稳定性、卓越的精度和优胜的动力学性能。换句话说,Galaxie® 驱动体系为开辟铣车复合加工中间系列铺平了门路,威腾斯坦可以在此基本上为其高端行星齿轮箱,和Galaxie® 驱动体系本身制造周详部件。作为STAMA的客户,威腾斯坦也从中获益。一年多之前开端,传统上难以切割的输入轴曾经在MT 733  two机型上完成了从毛坯到成品的全部加工。制造精度——以制造公差和基准尺寸来讲——满足了威腾斯坦的严格请求,可反复性小于百分之一毫米。除高质量,Aldinger博士还完成了严重年夜工艺改进的目标:“得益于完全的加工过程,我们曾经可以或许增添40%的重要时间。一切希冀的机械改进都已完成:更短的临盆时间,更低的外部运输和存储本钱,简化装置和校准,增添了半成品库存,最重要的是进步了工艺的靠得住性。”

工业4.0所预备

STAMA应用的Galaxie® 驱动体系装备了智能传感器,是以可以满足搜集化机械的智能控制和监测的需求。STAMA应用了CHIRON集团的Smartline软件系列对机械的运转状况、单个组件和加工过程停止数字化分析——例如,用 ConditionLine监测线性轴。经过过程这类方法,可以完成对驱动器和伺服轴的磨擦负载状况、背隙或滞后等参数停止毕生监测,并且这些信息可用于状况监测或其他应用。这些才能是STAMA和威腾斯坦在经久协作的框架下分析并实施的。得益于这些分析的才能,STAMA可以在将来为其客户供给更高的靠得住性,并赞助他们开辟MT 733的全部加工潜力。与此同时,威腾斯坦也能够懂得更多关于Galaxie® 驱动体系在高端机械中的运转,并将这些知识应用于将来的下一代驱动产品。

STAMA 和威腾斯坦,Galaxie® 和 MT 733 -- 两家开辟前锋,完美科技协作,创作创造超前成就。

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审核编辑(王妍)
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