經(jīng)濟(jì)型排刀動(dòng)力頭設(shè)計(jì)

沈會(huì)等

摘要：將經(jīng)濟(jì)型排刀動(dòng)力頭應(yīng)用到車銑復(fù)合車床的研究，在對(duì)動(dòng)力頭原理說明及結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，介紹了該動(dòng)力頭的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：車銑復(fù)合；經(jīng)濟(jì)型；排刀；動(dòng)力頭

前言

機(jī)床的研制需要滿足客戶的加工需求，刀架核心功能部件的設(shè)計(jì)也要滿足主機(jī)不斷的發(fā)展。功能部件的研制應(yīng)該融合到主機(jī)的設(shè)計(jì)中，相輔相成共同引領(lǐng)。目前，國(guó)外車床制造商主流配置刀架為單伺服動(dòng)力刀架。國(guó)內(nèi)車床制造商刀架配置為電動(dòng)刀架、液壓刀架以及伺服刀架。

南部沿海作為全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域，其經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以輕小靈便的民營(yíng)經(jīng)濟(jì)為主。通過對(duì)沿海五金零件（衛(wèi)浴，燈具，電子配件，光纖插頭，醫(yī)療）的廠商以及相關(guān)渠道代理商進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研，面對(duì)南方沿?？蛻翎槍?duì)五金零件的加工需求，我公司提出研制經(jīng)濟(jì)型排刀動(dòng)力頭以滿足車型車銑復(fù)合機(jī)床的配套需求。

經(jīng)濟(jì)型排刀動(dòng)力頭電氣部分結(jié)構(gòu)可以分為伺服軸控制，或者伺服電機(jī)控制器控制，兩者的區(qū)別為伺服軸控制需要系統(tǒng)增加一個(gè)伺服軸模塊，伺服控

制器控制為機(jī)床系統(tǒng)PLC提供與伺服控制器連接的輸入輸出點(diǎn)；另一方面伺服控制器控制不能夠?qū)崿F(xiàn)攻絲功能。機(jī)械結(jié)構(gòu)可以分為帶輪傳動(dòng)，或者齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)相比帶輪傳動(dòng)扭矩要大，并且穩(wěn)定性要高，帶輪傳動(dòng)成本上要更低。電氣技術(shù)的高度集成，機(jī)械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜到簡(jiǎn)單化，從而帶來了優(yōu)越的產(chǎn)品性能。目前，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)型車銑復(fù)合車床均選用動(dòng)力頭作為配置。比較典型的配置為普及型臥式8工位伺服數(shù)控刀架，軸向動(dòng)力頭以及徑向可調(diào)整動(dòng)力頭。

1.經(jīng)濟(jì)型動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1.動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)

經(jīng)濟(jì)型排刀動(dòng)力頭主要結(jié)構(gòu)由以下幾部分組成。電氣部分：由伺服軸模塊或者伺服電機(jī)控制器、伺服電機(jī)及線纜構(gòu)成。其中伺服軸模塊可以采用廣數(shù)系統(tǒng)，伺服電機(jī)控制器可以采用臺(tái)達(dá)；傳動(dòng)部分：帶輪（漲緊套）、傳動(dòng)帶輪、同步帶；剛性連接部分：由底座、主軸、法蘭構(gòu)成；密封部分：采用中速主軸典型密封方式，結(jié)構(gòu)件連接采用密封膠；刀具連接接口部分：ER系列彈簧卡頭，包括ER20及ER25系列彈簧卡頭。

各部分功能如下：伺服控制器控制伺服電機(jī)提供動(dòng)力源及初定位；剛性連接結(jié)構(gòu)主要是保證動(dòng)力頭整體的剛性；傳動(dòng)部分在伺服電機(jī)的傳動(dòng)下，通過帶輪，傳動(dòng)帶輪實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能。

2.1.動(dòng)力頭設(shè)計(jì)

通過對(duì)市場(chǎng)的調(diào)研，研制以滿足五金重點(diǎn)行業(yè)（燈具、衛(wèi)?。┬枨鬄樽谥?，充分考慮動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)、工藝性、剛性、可靠性等幾項(xiàng)指標(biāo)，在滿足動(dòng)力頭加工零件精度的前提下，力求降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。嚴(yán)格貫徹國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，貫徹ISO9000質(zhì)量保證體系標(biāo)準(zhǔn)，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.結(jié)論

通過對(duì)經(jīng)濟(jì)型排刀動(dòng)力頭的設(shè)計(jì)研究，結(jié)合了動(dòng)力頭設(shè)計(jì)過程、理論分析、有限元分析、實(shí)驗(yàn)過程，此動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)合理，性能優(yōu)越，是普及型臥式車銑復(fù)合車床配套的可靠解決方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社出版.1995

[2]徐灝.疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社出版.1985.