通過更高的進給速度和更大的動態(tài)性能來提升機床生產(chǎn)效率的潛力正在達到極限，尤其是多任務車銑復合機床的需求在不斷增長的情況下。若想進一步突破，則需要在設計策略和技術上實現(xiàn)模式轉(zhuǎn)變。

REDEX集團通過冷卻優(yōu)化的高精度驅(qū)動解決方案幫助設計工程師大幅提升多任務機床的生產(chǎn)效率。這一技術進步有望在競爭激烈的全球市場中占據(jù)更大份額。

不久前，銑床僅限于生產(chǎn)具有鉆孔和攻絲操作的棱柱形零件，其圓形是通過低速銑削生產(chǎn)的。如今，多任務加工中心可以在同一臺機床上通過快速車削和銑削/鉆孔功能來加工圓柱形零件。

- 僅需一次設置，即可提高生產(chǎn)率。

但這也帶來了熱約束問題，因為隨著扭矩的增加和速度的提高，其功率超出了傳統(tǒng)驅(qū)動裝置的承受范圍，從而導致溫度問題并影響機床的精度。

為了開發(fā)出高性能的多任務機床，就必須調(diào)整驅(qū)動類型和機床結(jié)構(gòu)，以滿足性能、靈活性和精度的需求，這同時也需要技術上的變革。

如今，電機制造商們已經(jīng)可以提供風冷或水冷版本的電機，能夠在保持適宜工作溫度的同時實現(xiàn)連續(xù)高速運轉(zhuǎn)。與此相似的，REDEX多年來一直致力于為其驅(qū)動系統(tǒng)開發(fā)冷卻裝置，以確保有效的散熱，并維持與多任務機床用戶所期望的精度相兼容的運行溫度。

齒條和齒輪：驅(qū)動力

在為新機床選擇合適的驅(qū)動方案時，通常有三種選擇：直驅(qū)電機（線性電機）、滾珠絲杠驅(qū)動或齒輪齒條驅(qū)動。

由于磁性元件、電纜和輔助冷卻組件的成本較高，直驅(qū)（線性）電機在很大程度上已變得難以負擔。與伺服電機相比，直驅(qū)電機的功耗較高，因此吸引力下降。

雖然滾珠絲杠驅(qū)動目前已廣泛用于通用機床市場，但其設計上的局限性讓人們質(zhì)疑其在多任務機床所需的生產(chǎn)率和高性能應用中的適用性。例如，由于熱膨脹，滾珠絲杠在反復和高強度運動后會積聚熱量并產(chǎn)生定位誤差，這種不良影響可能令機床結(jié)構(gòu)是否符合ISO 230-3:2020-6熱變形測試標準而受到質(zhì)疑。

考慮到這些因素，齒輪齒條驅(qū)動是被證明在大型多任務機床進給驅(qū)動中控制熱行為的首選方案。在高動態(tài)，重載運動的需求下，設計師們總會發(fā)現(xiàn)REDEX最新優(yōu)化冷卻的齒輪齒條驅(qū)動器的諸多優(yōu)勢。

這些優(yōu)勢包括：無論進給速度如何，齒輪和齒條接觸點的溫度都很低。此外，由于齒條和齒輪以低速嚙合，因此在高進給速度下沒有臨界速度問題。其他優(yōu)點還包括使用齒條段的模塊化設計實現(xiàn)無限行程能力，以及無論位置如何，都具有恒定的高剛度。

冷卻型齒輪齒條驅(qū)動系統(tǒng)還能更輕松地控制機床的線性運動，并且不會像滾珠絲杠或未冷卻齒輪齒條驅(qū)動系統(tǒng)那樣出現(xiàn)金屬膨脹問題。

在高壓下保持冷卻

REDEX開發(fā)的特殊冷卻功能可防止驅(qū)動系統(tǒng)在多任務機床等高動態(tài)設備中積聚熱量。REDEX公司基于數(shù)十年的經(jīng)驗在這項技術上取得了成功。大約40年前，REDEX就率先推出了用于機床主軸驅(qū)動的高速、高扭矩水冷雙速齒輪箱。此外，該公司還是首次推出了帶空心軸的圓柱形變速箱，當安裝在電機和主軸之間時可以保持適當?shù)墓ぷ鳒囟?。在轉(zhuǎn)速高達12,000 rpm時，變速箱的工作溫度Δ（Delta T）保持在比機床主軸和電機低約10°C的水平。

REDEX的最新技術進展體現(xiàn)在將冷卻回路集成到電機和減速機中，通過有效散熱來保持超低的工作溫度，機床制造商通過這一技術確保了車銑加工的主軸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，從而實現(xiàn)精密加工。

REDEX擁有許多根據(jù)機床制造商特定需求設計并實施解決方案的成功案例。該公司所有的解決方案都經(jīng)過嚴格的系統(tǒng)化測試，包括全面的溫度監(jiān)測及齒輪箱額定值的驗證。此外，REDEX還開發(fā)了基于數(shù)字孿生技術的建模系統(tǒng)，用于支持精確的模擬分析。

卓越的性能

行星齒輪箱的額定值是通過不同速度下的負載水平及計算出的使用壽命得出的軸承和齒輪的理論容量。REDEX的設計工程師開發(fā)了一種數(shù)值模型，能夠預測齒輪箱的工作溫度，特別是其熱性能和效率。該模型能夠推導出特定配置中系統(tǒng)恒定（熱）功率對應的扭矩曲線。通過對REDEX RP系列高精度行星齒輪箱的密集測試項目，證明了理論數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)之間的相關性。

通過這種方法，REDEX可以預測和評估熱運行極限，從而提出最佳的散熱解決方案并確定最合適的冷卻方法。

REDEX RP系列提供兩種冷卻方式：標準配置和可選配置。標準配置是一種高效的外部強制潤滑形式，通過閉環(huán)系統(tǒng)中潤滑油浴的內(nèi)循環(huán)進行冷卻，從而通過油/水或油/空氣換熱器散發(fā)熱量。作為市場差異化的一個關鍵點，REDEX在其圓形齒輪（齒輪軸）和直線齒輪（齒條）解決方案中都均標配了標準孔，用于促進冷卻液的內(nèi)部循環(huán)。

當應用需求超出驅(qū)動系統(tǒng)的熱容量時，REDEX RP系列驅(qū)動的標準冷卻選項成為理想選擇。它是大型多任務機床驅(qū)動冷卻最簡單且最具成本效益的解決方案，也是REDEX獨家提供的選項。

在更高需求下，可選配置提供冷卻套解決方案。盡管冷卻套會增加系統(tǒng)的體積、重量和成本，但在某些應用中它非常有效。

無論選擇哪種冷卻方案，REDEX技術精湛的工程團隊都能根據(jù)數(shù)十年的實際經(jīng)驗，針對機床齒輪箱及其冷卻選項提供專業(yè)建議。