CNC 공작 기계 용 랙 및 피니언 변속기 설계

랙 및 피니언 변속기는 단일 모터 기계식 백래시 방지 랙 및 피니언 변속기와 이중 모터 전기 백래시 방지 랙 및 피니언 변속기의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 전자는 기계적 백래시 방지 기어 박스 구조의 단일 모터 드라이브를 사용하며 전달 간격은 기계 구조를 통해 이루어집니다. 조정, 전송 정확도 유지 불량이 점차 제거되었습니다. 현재 주류 랙 및 피니언 전송 방법은 이중 모터 전기 백래시 방지 랙 및 피니언 전송입니다. 작동 원리는 다음과 같습니다. 동일한 랙이 이중 기어로 구동됩니다. 공작 기계의 정상적인 이송 과정 (그림 1 참조) 동안 마스터 및 슬레이브 모터는 함께 전력을 출력하고 마스터 및 슬레이브 기어의 회전 방향은 동일합니다. 모두 시계 방향으로 회전하며 단일 모터 토크의 1.5 ~ 2 배를 출력 할 수 있습니다. 공작 기계가 역방향으로 이송되면 (그림 2 참조), 마스터-슬레이브 구동 모터에 반대 방향으로 토크를 가하여 두 개의 출력 기어가 랙의 반대쪽에 맞 물리고이를 통해 장력 상태가 유지됩니다. 기능, 기어 및 랙 전송 간격을 제거하여 공작 기계의 위치 정확도를 향상시키고 영구적으로 유지 할 수 있으며 기계 부품의 마모로 인해 공작 기계의 위치 정확도에 영향을 미치지 않습니다. 따라서 이중 모터 전기 백래시 방지 랙 및 피니언 변속기는 상대적으로 큰 스트로크 (6500mm를 초과하는 스트로크)가있는 응용 분야에서 널리 사용됩니다.

그러나 랙 및 피니언 전송의 이론적 계산에 대한 완전하고 체계적인 문헌은 없습니다. 수년간의 작업 경험을 바탕으로 저자는 랙 및 피니언 선택, 감속기의 감속비, 서보 모터 및 서보의 토크 매칭을 선택합니다. 모터 관성 매칭의 여러 측면을 자세히 소개하여 유용한 참고 자료를 제공하고자 그리고 독자를위한 도움. 문제를보다 직관적이고 명확하게하기 위해 공작 기계의 X 축 드라이브를 예로 들어 듀얼 모터 전기 백래시 방지 랙 및 피니언 전송 구조의 설계 프로세스를 소개합니다. 이것은 일반 CNC 금속 절삭 기계 도구입니다. X 축 드라이브는 헬리컬 기어 랙 듀얼 모터 전기 백래시 방지 전송 구조를 채택합니다. X 축 드라이브의 매개 변수는 다음과 같습니다 : 캐리지 및 캐리지 하중은 2800kg이며 감속 시간은 0.25 초, 가속은 3.2m / s2, 빨리 감기 속도는 48m / min, 스트로크는 다음과 같습니다. 7,500mm이며 기계 절단 중 X 방향 절단 저항은 5000N입니다.