數(shù)控機(jī)床并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)給體系的優(yōu)勢(shì)
更新時(shí)間：2013-08-27 點(diǎn)擊次數(shù)：3221
常規(guī)機(jī)床都采用笛卡爾坐標(biāo)方式進(jìn)行工作。這種機(jī)床zui典型的布局是將工件安裝在正交工作臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)X、Y軸的運(yùn)動(dòng)；將主軸部件安裝在立柱溜板上，實(shí)現(xiàn)Z軸運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部分（工件、夾具、工作臺(tái)等）的總質(zhì)量比較大，再加上多層導(dǎo)軌所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)阻力，使機(jī)床不易達(dá)到很高的進(jìn)給速度和加速度。另外，傳統(tǒng)機(jī)床是一種串統(tǒng)，組成環(huán)節(jié)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且常常存在懸臂部件和聯(lián)接間隙，因此機(jī)床很難獲得很高的剛度。并聯(lián)（虛擬軸）機(jī)床的出現(xiàn)，為解決上述問(wèn)題開(kāi)辟了一條新的途徑。
各桿用滾珠絲杠或直線電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，以調(diào)節(jié)和控制6根桿件（實(shí)軸）的不同長(zhǎng)度，從而使電主軸上的刀具作6個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安裝在固定在工作臺(tái)（圖中未示出）上零件的加工。這種結(jié)構(gòu)在60年代就有人提出，但由于牽動(dòng)主軸的所有6根實(shí)軸都必須運(yùn)動(dòng)，計(jì)算極其復(fù)雜，當(dāng)時(shí)還沒(méi)有辦法用于生產(chǎn)。只有在CNC技術(shù)得到高度發(fā)展的今天，并聯(lián)機(jī)床的應(yīng)用才成為可能，并已出現(xiàn)多種設(shè)計(jì)方案。這種并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)給系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)如下：
（1）進(jìn)給速度高在同樣的電機(jī)驅(qū)動(dòng)速度下，空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)比常規(guī)機(jī)床的串聯(lián)機(jī)構(gòu)可獲得更高的進(jìn)給速度。并聯(lián)機(jī)床不存在沿固定導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)及其支承部件，也就消除了導(dǎo)軌副的摩擦阻力，有利于進(jìn)給速度的進(jìn)一步提高。
（2）加速度高機(jī)床上工件固定不動(dòng)，所有的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)由6桿驅(qū)動(dòng)的電主軸完成。運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量小，對(duì)刀具的驅(qū)動(dòng)力為6根桿的合力，因此驅(qū)動(dòng)力大，容易獲得很高的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)加速度。
（3）剛度大驅(qū)動(dòng)桿既是機(jī)床的傳動(dòng)部件，又是主軸單元的支撐部件，減少了“機(jī)床-刀具―工件”工藝系統(tǒng)的聯(lián)接環(huán)節(jié)和傳動(dòng)間隙，又取消了常規(guī)機(jī)床的懸臂結(jié)構(gòu)，6根桿只受拉壓不受彎矩，從而大大提高了機(jī)床的總體剛度。這種并聯(lián)進(jìn)給系統(tǒng)也存在如下一些缺點(diǎn)：坐標(biāo)軸較多，作直線運(yùn)動(dòng)也要?jiǎng)?根軸，因此編程比較復(fù)雜，操作不直觀；6桿長(zhǎng)度大，其熱變形對(duì)加工精度影響比較嚴(yán)重，因此目前加工精度還不太高；加工的有效空間與機(jī)床本身體積的比例不相稱，也限制了其加工能力。這些問(wèn)題都還有待于解決。
