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為了確保其最新、最大規(guī)格的龍門(mén)銑床能達(dá)到最高的加工精度，DMG選擇了REDEX驅(qū)動(dòng)器：零背隙齒輪齒條驅(qū)動(dòng)和主軸驅(qū)動(dòng)

DMG龍門(mén)銑DMU600P是為了在超過(guò)40噸的大型零件上實(shí)現(xiàn)高速、高動(dòng)態(tài)性能和高精度加工而設(shè)計(jì)制造的，其創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是這個(gè)多功能5軸系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。在此DMG與REDEX精誠(chéng)合作。作為歐洲精密驅(qū)動(dòng)設(shè)備制造專家，他們?cè)赬，Y和C軸采用了“雙驅(qū)”齒輪齒條驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。REDEX精密驅(qū)動(dòng)同樣也可以用在其它驅(qū)動(dòng)軸和銑削主軸驅(qū)動(dòng)上。

當(dāng)加工大型精密零件，如汽車車身沖壓模具時(shí)，需要最高的精度要求。加工船用柴油機(jī)引擎外殼也需要同樣的高精度。通常要在幾噸重而且?guī)酌组L(zhǎng)度的工件上達(dá)到微米級(jí)的精度。

重型工件精密加工

DMG的DMU P系列龍門(mén)銑床就是為實(shí)現(xiàn)這個(gè)特殊的要求而開(kāi)發(fā)的: 最大規(guī)格的DMU600P系列 （圖1）是專為XXL尺寸工件精確，快速加工而設(shè)計(jì)的，可在最大行程6000×4200×1500毫米（X / Y / Z A軸）和2000毫米W軸內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度加工. 其最大加工工件重量可達(dá)40噸. 同時(shí)其5軸車銑系統(tǒng)可保證DMU600P具有最高速度和最大的靈活性。

DMU 600P整機(jī)

長(zhǎng)行程高精度

DMG設(shè)計(jì)者的最大挑戰(zhàn)就是在如此長(zhǎng)的行程上保證高水平的加工精度（圖2). 在此，直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)扮演了一個(gè)關(guān)鍵的角色。Pfronten的DMG項(xiàng)目經(jīng)理Florian Garbarsky說(shuō) : “在幾千小時(shí)的工作時(shí)間和面臨60KW電機(jī)主軸的高切削力下.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)必須保證零背隙和高定位精度。”在圖中，在超過(guò)6米的行程且加速度達(dá)到3 m/s2時(shí). 其精度要求達(dá)到+/‐0.0075mm. 因此，最高水平的精度，剛度和恒溫要求是整機(jī)設(shè)計(jì)必須考慮的先決條件。在這種長(zhǎng)行程并且高精度要求的驅(qū)動(dòng)中，我們認(rèn)為滾珠絲杠技術(shù)并不具備挑戰(zhàn)性。

圖2 （DMU 600P 結(jié)構(gòu)，可顯示主要的驅(qū)動(dòng)軸） 為大型工件精密、柔性加工而開(kāi)發(fā)的DMU 600P 5軸龍門(mén)銑

齒輪齒條驅(qū)動(dòng)

為了保證其剛度，DMG設(shè)計(jì)者在選擇合適的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)極其謹(jǐn)慎。如Florian Garbarsky 先生所說(shuō)的： “我們?cè)跊Q定采用REDEX零背隙齒輪齒條驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之前做了大量的基準(zhǔn)測(cè)試。” 即使在C-軸（主軸的旋轉(zhuǎn)軸). “雙驅(qū)”精密驅(qū)動(dòng)同樣保證了高定位精度。 值得注意的，在W軸龍門(mén)雙滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)時(shí)同樣采用了REDEX的行星齒輪箱來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。

主軸驅(qū)動(dòng)

為了提供高生產(chǎn)率和高扭矩低轉(zhuǎn)速特性，內(nèi)置式REDEX -RAM系統(tǒng)水冷雙速減速器也得到了應(yīng)用。 (RAM減速器安裝在主軸頭和驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間)

X和Y軸零背隙“雙驅(qū)”齒輪齒條驅(qū)動(dòng)

根據(jù)齒輪齒條驅(qū)動(dòng)的機(jī)械原理，在常規(guī)的齒輪齒條驅(qū)動(dòng)中總是有一定的背隙存在，這將影響到定位精度。但這個(gè)限制不會(huì)影響到REDEX的“雙驅(qū)”系統(tǒng)，該公司已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)100%零背隙齒輪齒條驅(qū)動(dòng)的方法。

其基本原理是：兩個(gè)電氣同步的完整驅(qū)動(dòng)并聯(lián)使用（電機(jī)+行星減速器），其一個(gè)伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)，另外一個(gè)作為制動(dòng)，然后保證兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪和齒條之間有一個(gè)恒定的預(yù)載。這種方案可以將背隙完全消除掉并提供最大的驅(qū)動(dòng)精度和定位精度。該原理已經(jīng)應(yīng)用到了DMU 600P 6000mm長(zhǎng)的X軸，4200mm的Y軸和C軸旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)上。

在X軸上， 采用的是DRP驅(qū)動(dòng)交鑰匙方案，包括它的兩個(gè)行星驅(qū)動(dòng)減速器和兩個(gè)伺服電機(jī)（圖3）。在Y軸上選擇了KRPX行星減速器，它們被安裝在機(jī)床Z載板的左右兩側(cè)，然后在主軸旋轉(zhuǎn)軸（C-軸）上再次采用了一個(gè)DRP。 機(jī)床的NC電氣控制這時(shí)可以進(jìn)行同步控制和預(yù)載每個(gè)“雙驅(qū)”系統(tǒng)。

圖3 （DMU 600 P X‐軸）X軸齒輪齒條DRP雙驅(qū)動(dòng)

高加速度和最高精度得益于剛性的線性驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

如果驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)僅靠絕對(duì)的零背隙特性， 它還不足以達(dá)到最高精度水平要求和最好的表面加工質(zhì)量。系統(tǒng)剛性，溫升控制和卓越的傳動(dòng)誤差控制同樣重要。準(zhǔn)確的說(shuō)，這些正是REDEX行星齒輪箱的核心強(qiáng)項(xiàng)。因此，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在所有方向上剛性都非常地強(qiáng)，并由此導(dǎo)致卓越的定位精度、加工表面質(zhì)量和重復(fù)定位精度。為了保證這些特性，齒輪箱搭配了整體輸出式齒輪軸和堅(jiān)固的輸出軸承。該軸承組件由兩個(gè)經(jīng)過(guò)預(yù)載的特大號(hào)圓錐滾柱軸承組成，并安裝在最靠近齒輪受力點(diǎn)的位置。齒輪箱的外殼自身也是經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)和精密加工的，在任何一個(gè)負(fù)載方向都可以提供最強(qiáng)的剛性。

根據(jù)REDEX負(fù)載的齒輪齒條驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的大量變形測(cè)試表明，這種設(shè)計(jì)不僅可以保證高扭矩時(shí)的剛性，同時(shí)也使齒輪箱在各個(gè)方向上都產(chǎn)生最好地剛性表現(xiàn)，包括徑向彎曲剛度。因此，彎曲變形得到了極大的減少，軸向共振頻率的極大提高，可以允許更高的加速率，更重的移動(dòng)部件重量，并達(dá)到更高的精度要求。

不僅是技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，而且更為經(jīng)濟(jì)

最后同樣重要的是，對(duì)DMG來(lái)說(shuō)，REDEX驅(qū)動(dòng)理念贏得的不僅是技術(shù)方面的領(lǐng)先，更出自經(jīng)濟(jì)上的考慮。根據(jù)大量OEM制造商的成本研究表明，REDEX為6m行程X軸齒輪齒條驅(qū)動(dòng)提供的最優(yōu)化TCO成本（總擁有成本）比起其它任何相似精度的技術(shù)方案都有優(yōu)勢(shì)。

多種理念

無(wú)論是什么水平的技術(shù)要求，致力于機(jī)床驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的REDEX系列產(chǎn)品可以使工程師不受限制的選擇驅(qū)動(dòng)方案。REDEX提供的多種不同類型的齒輪齒條驅(qū)動(dòng)理念，例如機(jī)械或者電氣預(yù)載，像DMG選擇的電氣同步。在另外一方面，系統(tǒng)包含了任何常用的伺服驅(qū)動(dòng)方式和齒輪箱/齒輪箱組件。像DMU 600P的C軸（主軸旋轉(zhuǎn)軸），DMG選擇了一個(gè)DRP，由兩個(gè)伺服行星減速器安裝在一個(gè)整體外殼內(nèi)實(shí)現(xiàn)的Twin‐Drive驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所提供的交鑰匙方案。

集成的機(jī)電一體化

快速瀏覽DMU 600P的設(shè)計(jì)，我們很快可以發(fā)現(xiàn)， REDEX可以給機(jī)床制造商提供多種不同的高級(jí)驅(qū)動(dòng)方案，“雙驅(qū)”齒輪齒條方案，可以通過(guò)“單驅(qū)動(dòng)”實(shí)現(xiàn)銑頭變速的機(jī)床主軸內(nèi)集成化高性能RAM系列雙速減速器(圖4)，SRP伺服行星減速器等。因此，DMG采用了總體集成的原則，在這臺(tái)高性能機(jī)床上，所有的驅(qū)動(dòng)軸都選擇了同一個(gè)供應(yīng)商。除了REDEX的系列產(chǎn)品，沒(méi)有供應(yīng)商的技術(shù)方案可以滿足幾乎所有工程師的要求。另外，關(guān)鍵問(wèn)題是從早期設(shè)計(jì)到最后試車，REDEX都提供了大量的支持。特別對(duì)首次應(yīng)用齒輪齒條驅(qū)動(dòng)來(lái)說(shuō)，它具有很大的價(jià)值。通過(guò)多次的方案計(jì)算，優(yōu)化和設(shè)計(jì)建議，以及安裝時(shí)現(xiàn)場(chǎng)支持，在使用REDEX機(jī)床驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品時(shí)，REDEX提供了高附加值的專業(yè)支持，從而對(duì)整機(jī)的成功做出了重大的貢獻(xiàn)。

圖4（DRP 雙驅(qū)）零背隙“雙驅(qū)”交鑰匙方案能夠在X軸6米長(zhǎng)行程上實(shí)現(xiàn)高定位精度

全球的成功！正如Florian Garbarsky先生所說(shuō)的，“DMU P系列機(jī)床已經(jīng)推向全球市場(chǎng)，并在大型工件精密、快速，經(jīng)濟(jì)的加工領(lǐng)域具有大量需求。”#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

圖5（RAM高扭矩）集成化的內(nèi)置式雙速齒輪箱RAM使粗加工時(shí)低速高扭矩和精加工時(shí)的高速低扭矩成為可能。