SFL2506N立式伺服刀架研究.pdf

1、數(shù)控機床被譽為“工業(yè)母機”，其中數(shù)控車床應(yīng)用最為廣泛。按加工方式分類主要有:臥式車床、立式車床、車銑復(fù)合中心等。立式車床作為其中一個重要的分支，其適用于加工零件較重，不宜搬運、精度較高的盤式、圓弧、圓錐體等回轉(zhuǎn)零件的內(nèi)外表面，在相同工況下立式車床占地面積小于臥式車床。因此在汽車和摩托車零部件、模具、軍工機械等對回轉(zhuǎn)類零件有高精度、高效率要求的行業(yè)有非常廣泛的應(yīng)用。
　　數(shù)控刀架作為立式數(shù)控車床的核心功能部件之一，應(yīng)具備以下特點:高

2、精度、重載荷、高轉(zhuǎn)速、高穩(wěn)定性等特點。然而，目前國內(nèi)立式刀架的發(fā)展仍處于中低端水平，主要有電動刀架和液壓刀架，其技術(shù)、性能和穩(wěn)定性較國外產(chǎn)品存在較大差距，這成為制約立車車床國產(chǎn)化以及競爭力提升阻礙因素之一。
　　為此本論文從實際需求出發(fā)，結(jié)合本企業(yè)立式車床應(yīng)用特點和生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上研發(fā)一款立式伺服刀架。產(chǎn)品基本結(jié)構(gòu):動力源上選用轉(zhuǎn)速、扭矩和穩(wěn)定性更好的伺服電機和控制器;精確定位機構(gòu)改進原有的雙端齒盤結(jié)構(gòu)為三聯(lián)端齒盤，提高其轉(zhuǎn)位速度

3、和精度;鎖緊結(jié)構(gòu)由機械鎖緊改進為液壓鎖緊，加強了鎖緊力和穩(wěn)定性。
　　本論文研發(fā)重點是設(shè)計一套結(jié)構(gòu)校核以及試驗的方法，研發(fā)過程如下:
　　(1)首先通過計算公式計算其受力情況。為此選取刀架動力傳遞和受力關(guān)鍵位置，包括減速機構(gòu)、定位鎖緊機構(gòu)、齒圈與箱體連接位置，通過計算刀架在失速情況下的應(yīng)力，在理論上校核產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理性。
　　(2)然后利用ANSYS軟件對上述關(guān)鍵機構(gòu)進行分析。先建立強度校核模型，并模擬其工況下受力情況

4、，驗證刀架結(jié)構(gòu)的合理性。
　　(3)最后測試樣機性能和穩(wěn)定性。包括分度定位精度、重復(fù)定位精度、軸線偏移、加載下變形和長時間負載情況，為此設(shè)計了一套檢測方法和工裝檢測來驗證產(chǎn)品是否合理。
　　經(jīng)測試SFL2506N樣機的分度精度-4″～+3″，重復(fù)定位精度-2″～+2″、工具孔軸線在工作位置的最大偏移0.003mm，其靜態(tài)載荷、長時間運行穩(wěn)定性等性能指標(biāo)滿足或優(yōu)于設(shè)計要求，基本達到國外同類產(chǎn)品水平，此款刀架已經(jīng)在沈陽第一機床廠