伺服动力头的关键技术

1.伺服电机及控制技术

  动力头伺服电机的设计决定了主轴的zui大功率和力矩，以及动力头的性能，合理选择电机类型，设计电机电磁参数，使电机单位体积下的功率度更高、体积和转动惯量相对更小具有重要意义，过去因为伺服电机受功率的限制，多采用异步电机作为主轴电机，采用矢量闭环控制来满足定位准停和刚性攻丝的要求。随着伺服电机性能的不断增强，在控制精度和调速范围上较异步电机具有*性，显现出占用空间小，结构紧凑，特别适合高精度强力重载加工场合。多采用矢量控制算法，控制系统由电流内环、速度环和位置环组成。高速的全数字处理器使复杂的伺服控制算法得以实现，并确保动力头响应的快速性和伺服控制精度。

2.镗铣动力头热发散控制技术

  镗铣动力头在运转过程中的热转递过程是十分复杂的，镗铣动力头各部件之间的通过热传导互相传递热量。轴承的传热与轴承的尺寸形状、冷却面积、周围环境有关。齿轮端面的对流传热是由空气和润滑油的混合流动状态而决定的。在加工过程中，通过热传递镗铣动力头表面逐渐变热，在大温差的作用下发生自由对流换热，将热量通过镗铣动力头表面发散到周围空气中去。通过轴承、齿轮、动力头与冷却油、动力头与周围空气这四个方面来分析动力头的传热机制，从而保证动力头温升和热变形得到有效的控制。

3.镗铣动力头动静态虚拟分析技术

  采用有限元分析方法，运用ANSYS软件，对镗铣动力头主轴进行了较的三维建模仿真，并在此基础上，对镗铣动力头主轴的模态和谐响应特性进行分析；研究镗铣动力头主轴的固有频率、振型和临界转速，分析轴承预紧力对主轴一阶固有频率的影响：分析在高转速运转下，主轴在前端、转子和传动带轮三个位置所发生的zui大动态位移；并提出改进高速镗铣动力头主轴动态特性的主要措施。