水刀切割平臺(tái)的傳動(dòng)部分包括了X軸、Y軸、Z軸傳動(dòng)部分。下面以龍門(mén)式切割平臺(tái)為例，說(shuō)明其結(jié)構(gòu)及工作原理。
一. X軸傳動(dòng)部分
X軸傳動(dòng)部分的組成
1.XZ連接框
2.限位開(kāi)關(guān)
3.同步輪
4.頂塊
5.伺服電機(jī)
6.壓輪轉(zhuǎn)臂
7.XZ連接框固定板
8.防護(hù)拖板
9.螺母轉(zhuǎn)絲桿
10.鋁梁
11.壓輪
12.齒形帶
13.螺母支承
14.壓輪固定軸
15.惰輪
16.滑塊
17.直線(xiàn)導(dǎo)軌
X軸傳動(dòng)部分的工作過(guò)程
當(dāng)伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),使安裝在電機(jī)上的同步輪旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)同步帶和惰輪使螺母轉(zhuǎn)絲桿上的絲母旋轉(zhuǎn).由于絲母和滑塊都固定在連結(jié)框上,使連接框沿X軸直線(xiàn)導(dǎo)軌上穩(wěn)步行進(jìn).螺母和螺母支承內(nèi)安裝有軸承磨擦系數(shù)很小,因此在連接框上加載后的行進(jìn)阻力也很小。
X軸與Y軸傳動(dòng)部分機(jī)械連接
X軸傳動(dòng)部分安裝在鋁梁內(nèi)。在鋁梁兩端分別各安裝一個(gè)側(cè)支撐，側(cè)支撐固定在側(cè)支撐過(guò)渡架上，在側(cè)支撐過(guò)渡架上安裝有Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過(guò)同步輪和同步帶把Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)與Y軸滾珠絲桿上的惰輪安裝連接在一起；在側(cè)支撐過(guò)渡架的內(nèi)側(cè)面又與Y軸直線(xiàn)導(dǎo)軌上的兩個(gè)滑塊安裝固定成一體，使得鋁梁兩端的側(cè)支撐牢牢固定在與Y軸直線(xiàn)導(dǎo)軌的垂直的平面上。當(dāng)Y軸兩側(cè)上的伺服電機(jī)(每側(cè)各一臺(tái))同步旋轉(zhuǎn)時(shí),帶動(dòng)側(cè)支撐使得鋁梁沿著Y軸方向穩(wěn)步行進(jìn)。
二.Y軸傳動(dòng)部分
Y軸傳動(dòng)部分的組成
1.齒形帶
2.螺母支撐過(guò)渡架
3.角支撐
4.深溝球軸承
5.壓輪
6.壓輪轉(zhuǎn)臂
7.頂塊
8.壓輪固定軸
9.側(cè)支撐
10.側(cè)支撐過(guò)渡架
11.滑塊
12.直線(xiàn)導(dǎo)軌
13.注油塊
14.惰輪
15.同步輪
16.螺母支撐
17.電機(jī)支架
18.伺服電機(jī)
19.螺母轉(zhuǎn)絲桿
20.鋁炕沿
21.絲桿支撐座
Y軸傳動(dòng)部分的工作過(guò)程
當(dāng)伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),使安裝在電機(jī)上的同步輪旋轉(zhuǎn), 帶動(dòng)同步帶和惰輪使螺母轉(zhuǎn)絲桿上的絲母旋轉(zhuǎn).由于絲母和滑塊都固定在側(cè)支撐過(guò)渡架上,側(cè)支撐又和側(cè)支撐過(guò)渡架固定在一起，使側(cè)支撐沿Y軸直線(xiàn)導(dǎo)軌上穩(wěn)步行進(jìn). 螺母和螺母支承之間安裝有軸承磨擦系數(shù)很小,因此在側(cè)支撐上加載后的行進(jìn)阻力也很小。
三. Z軸傳動(dòng)部分
Z軸傳動(dòng)部分的組成
1.Z軸外框
2.同步帶輪
3.同步帶
4.壓輪固定軸
5.主動(dòng)輪
6.壓輪轉(zhuǎn)臂
7.頂塊
8.壓輪
9.步進(jìn)電機(jī)
10.電機(jī)支架
11.軸承座
12.軸承
13.限位開(kāi)關(guān)
14.滑塊
15.導(dǎo)向柱
16.直線(xiàn)導(dǎo)軌
17.彈簧
18.下?lián)醢?
19.連接彎板
20.Z軸絲桿
21.Z軸絲母
22.刀頭架
Z軸傳動(dòng)部分的工作過(guò)程
當(dāng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),使安裝在電機(jī)上的主動(dòng)輪通過(guò)同步帶使Z軸絲桿旋轉(zhuǎn), 由于Z軸絲母、導(dǎo)向柱是組裝成一體的，并且通過(guò)連接彎板連接在滑塊上，使得刀頭架沿著直線(xiàn)導(dǎo)軌方向上下行進(jìn). Z軸絲桿和Z軸外框之間安裝有軸承磨擦系數(shù)很小,因此在刀頭架上加載后行進(jìn)阻力也很小。
X軸與Z軸的傳動(dòng)部分機(jī)械連接
在X軸鋁梁上安裝有XZ連接框，X軸直線(xiàn)導(dǎo)軌上的四個(gè)滑塊(共兩根直線(xiàn)導(dǎo)軌,每根直線(xiàn)導(dǎo)軌上安裝有兩個(gè)滑塊)和螺母支撐均固定在XZ連接框的底部，在連接框上面安裝有X軸伺服電機(jī)。當(dāng)X軸伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)同步帶、同步輪帶動(dòng)絲母旋轉(zhuǎn)，使得連接框在X軸直線(xiàn)導(dǎo)軌上穩(wěn)步行進(jìn)。由于Z軸安裝固定在連接框的前部，也帶動(dòng)Z軸傳動(dòng)部分沿X軸方向穩(wěn)步行進(jìn)。
四.平臺(tái)傳動(dòng)部分的工作原理
通過(guò)對(duì)水刀切割平臺(tái)的概述了解認(rèn)識(shí)后，也應(yīng)知道平臺(tái)傳動(dòng)部分的工作原理，這樣才能為后續(xù)使用提供更好的技術(shù)支持。
如前所述, Z軸傳動(dòng)部分是通過(guò)X連接框與X軸傳動(dòng)部分連接在一起，而X軸傳動(dòng)部分又通過(guò)鋁梁兩端的側(cè)支撐與Y軸傳動(dòng)部分連接在一起，從而形成了XYZ軸三維的立體坐標(biāo)系。水切割刀頭又安裝固定在Z軸上，在工控機(jī)的控制下,既能完成XY平面的切割加工,又能切割厚度不同的各種材料,最大限度的滿(mǎn)足切割工件的工藝要求。
當(dāng)工控機(jī)執(zhí)行AUTOCAD輸出的DXF格式文件或G代碼指令切割工件時(shí)（以切割圓柱體為例），水切割刀頭從原點(diǎn)出發(fā)，工控機(jī)不斷的向I/O板輸出通道指定位（編程者予先定義好的）發(fā)脈沖和方向信號(hào)。通過(guò)轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)接，X軸伺服驅(qū)動(dòng)器和Y軸伺服驅(qū)動(dòng)器得到該信號(hào)，驅(qū)動(dòng)X軸伺服電機(jī)和Y軸伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)。XZ連接框沿X軸方向行進(jìn)，鋁梁沿Y軸方向行進(jìn)，使得水切割刀頭沿程序給定的半徑圓周軌跡切割。同時(shí)程序不斷的進(jìn)行圓弧插補(bǔ)，以滿(mǎn)足切割圓柱體圓度的要求。當(dāng)切割到達(dá)圓周軌跡終點(diǎn)時(shí)，工控機(jī)停止發(fā)脈沖和方向信號(hào)，X軸和Y軸伺服電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，水刀的刀頭在停止切割的同時(shí)停止軌跡運(yùn)行。
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