粗看一眼機床，往往看不到安裝在內的絕大部分的驅動技術的細節。一臺加工中心的圖解，原理上顯示了選擇用于要實現的運動的主驅動器，進給驅動器和輔助驅動器的各種不同的可能性。在此，力士樂可以為機床提供驅動和控制系統的完整解決方案。

 

主驅動器

 

對于主驅動器來說，最主要的是采用閉環控制的同步電機和異步電機。它們被作為組合式電機和封閉式電機使用在車床，銑床，磨床，以及加工中心里。

 

傳統的使用封閉式電機進行驅動的主軸驅動，很大部分是空氣冷卻的，他們的使用非常普遍。和電機主軸相比，在考慮到兩種系統次級費用的情況下，它被認為是經濟的方案。變速箱的中間換檔使得一方面使轉速和扭矩可以和加工的需要相匹配，另一方面，變速箱產生不受歡迎的徑向力，噪聲和加劇磨損。

 

使用帶有主軸集成的組合式電機的主軸驅動觀在技術水準上已經完全成熟。因為可以去掉變速箱和離合器，在這種驅動中，可以實現沒有徑向力和完全中心的回轉運動，它以長時間的平穩運動和最低磨損為標志，特別適用于大功率的切削作業。

 

產生大扭矩目前還很復雜，要么必須在主軸上集成一個（行星輪）變速器，要么必須選擇大功率電機。為了進行預防性的維護和維修，現在已經開發出作為標準件的集成在軸上的監控 傳感器，用于進行測量數據采集，而使用油、空氣或者乙二醇進行冷卻則是必不可少的！

 

進給驅動器

 

進給驅動可以采用機電一體化或者液壓系統來實現。根據不同的特定驅動技術的優缺點進行選擇。

 

現在世界上的機電一體化進給驅動絕大部分使用帶有滾珠絲杠傳動系統的伺服電機，將旋轉運動轉換成直線運動。與主驅動器不同，在這里，從對定位精度，同步和動態性能的高要求的角度出發，首選同步封閉式電機。

 

這種驅動系統由于其很高的靜態剛度，可以應用在很許多領域并已經成為傳統方案，但是，磨損很大，根據安裝情況和所要產生的轉矩的大小，伺服電機直接或者通過一條齒型帶與主軸相連。

 

盡管電機直線電機的原理在十九世紀就已經發明，但是，這種技術直到九十年代才開始在機床上應用。當時力士樂為第一批系列機床配備了直線電機。這種驅動器的無磨損，高強度和高動態的組合特性受到了普遍的歡迎。因此，與可比較的帶有間接位移測量系統的滾珠絲杠傳動系統相比，它能夠保證具有高精度的長期無故障運行。

 

使用的局限性一方面在于驅動器的承載能力：因此，對于有大切削力的場合，放棄使用滾珠絲杠傳動系統或者液壓驅動方案還是不可能的。另一方面在與其他涉及到的機器部件，例如，切削護罩的最大允許移動速度以及導軌滑臺的阻尼性能也限制了驅動器的使用界限。直線電機驅動技術的優點與相關的投資成本相比較，也阻礙了這種驅動技術目前為止在世界范圍的突破。

 

當以考慮液壓進給驅動的優點為主的時候，才采用這種驅動。主要用在小安裝空間、要求高動態特性或者大進給驅動力的場合。不言而喻，對于液壓進給驅動系統來說，必須能夠實現微米級的精確定位。

 

具體的實際應用一直要求液壓線性驅動必須能長期無間隙工作，并且比滾珠絲杠傳動系統的使用壽命更長。對于電動式進給驅動，必須安裝相應的功率（力矩和轉速），而液壓驅動軸則以壓力液體蓄能器中根據需要獲得能量，因此，安裝功率可以降低80%。

 

輔助驅動器

 

輔助驅動的方案非常多樣化，從機床上的輔助驅動功能中可以看出明顯的趨勢，性能得到驗證的方案被廣泛采用，根據是否可以最好的滿足當前的驅動要求來進行選擇。并不奇怪，在一個機械制造單元中使用不同類型的驅動技術來實現閉環的功能流程，舉例來說，在一個直立或者是傾斜運動的機器滑臺上使用機電一體化驅動，再與液壓的或者氣動的重量補償裝配合使用。進一步說，可以將這里重量補償裝置看作是被動的輔助驅動器，它的任務是補償運動部件的重力。它有很多種類型，帶壓力油蓄能器的液壓方案被廣泛采用。對于較小的補償重力，可以使用一個氣動的氣體彈簧來實現補償功能。這種方案的優點是，很好的動態匹配特性和較低的能量消耗。

 

氣動驅動系統由于它很小的自重，簡單的控制結構和快速移動特性，而非常適合在搬運裝置中安裝。適合于小重物的上料和裝載裝置中，因此，可以集成在加工流程的工件轉運中。

 

在機床中，刀具和工件的裝夾意義非常重大，因為裝夾流程的準確性和重復精確性對加工結果的質量有決定性的影響。

 

液壓緊夾系統也屬于輔助驅動的一種類型，并且由于它的很好的自動化性能而主要用在無人操作的工件上料和下料的機器上。

 

夾緊部件的大的夾緊力密度使得夾具的結構可以做到最小。

 

總  結

 

對于機床的驅動方案，有很多的驅動方案可供使用，它們是，電驅動，液壓驅動，機電一體化驅動和氣動驅動方案。考慮到很多的應用條件，機器設計者及其團隊必須作出決定，什么類型的驅動方式適用于什么類型的驅動任務，為此，力士樂有義務給我們的客戶提供咨詢。