數控機床并聯機構進給體系的優勢
更新時間：2013-08-27 點擊次數：3429
常規機床都采用笛卡爾坐標方式進行工作。這種機床zui典型的布局是將工件安裝在正交工作臺上，實現X、Y軸的運動；將主軸部件安裝在立柱溜板上，實現Z軸運動。這種機床的運動部分（工件、夾具、工作臺等）的總質量比較大，再加上多層導軌所產生的運動阻力，使機床不易達到很高的進給速度和加速度。另外，傳統機床是一種串統，組成環節多，結構復雜，而且常常存在懸臂部件和聯接間隙，因此機床很難獲得很高的剛度。并聯（虛擬軸）機床的出現，為解決上述問題開辟了一條新的途徑。
各桿用滾珠絲杠或直線電機分別驅動，以調節和控制6根桿件（實軸）的不同長度，從而使電主軸上的刀具作6個自由度的運動，實現對安裝在固定在工作臺（圖中未示出）上零件的加工。這種結構在60年代就有人提出，但由于牽動主軸的所有6根實軸都必須運動，計算極其復雜，當時還沒有辦法用于生產。只有在CNC技術得到高度發展的今天，并聯機床的應用才成為可能，并已出現多種設計方案。這種并聯機構進給系統的主要優點如下：
（1）進給速度高在同樣的電機驅動速度下，空間并聯機構比常規機床的串聯機構可獲得更高的進給速度。并聯機床不存在沿固定導軌運動的工作臺及其支承部件，也就消除了導軌副的摩擦阻力，有利于進給速度的進一步提高。
（2）加速度高機床上工件固定不動，所有的坐標運動由6桿驅動的電主軸完成。運動部件質量小，對刀具的驅動力為6根桿的合力，因此驅動力大，容易獲得很高的進給運動加速度。
（3）剛度大驅動桿既是機床的傳動部件，又是主軸單元的支撐部件，減少了“機床-刀具―工件”工藝系統的聯接環節和傳動間隙，又取消了常規機床的懸臂結構，6根桿只受拉壓不受彎矩，從而大大提高了機床的總體剛度。這種并聯進給系統也存在如下一些缺點：坐標軸較多，作直線運動也要動6根軸，因此編程比較復雜，操作不直觀；6桿長度大，其熱變形對加工精度影響比較嚴重，因此目前加工精度還不太高；加工的有效空間與機床本身體積的比例不相稱，也限制了其加工能力。這些問題都還有待于解決。
