SFL2506N立式伺服刀架研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床被譽(yù)為“工業(yè)母機(jī)”，其中數(shù)控車(chē)床應(yīng)用最為廣泛。按加工方式分類(lèi)主要有:臥式車(chē)床、立式車(chē)床、車(chē)銑復(fù)合中心等。立式車(chē)床作為其中一個(gè)重要的分支，其適用于加工零件較重，不宜搬運(yùn)、精度較高的盤(pán)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(chē)床占地面積小于臥式車(chē)床。因此在汽車(chē)和摩托車(chē)零部件、模具、軍工機(jī)械等對(duì)回轉(zhuǎn)類(lèi)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(chē)床的核心功能部件之一，應(yīng)具備以下特點(diǎn):高

2、精度、重載荷、高轉(zhuǎn)速、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。然而，目前國(guó)內(nèi)立式刀架的發(fā)展仍處于中低端水平，主要有電動(dòng)刀架和液壓刀架，其技術(shù)、性能和穩(wěn)定性較國(guó)外產(chǎn)品存在較大差距，這成為制約立車(chē)車(chē)床國(guó)產(chǎn)化以及競(jìng)爭(zhēng)力提升阻礙因素之一。
　　為此本論文從實(shí)際需求出發(fā)，結(jié)合本企業(yè)立式車(chē)床應(yīng)用特點(diǎn)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(dòng)力源上選用轉(zhuǎn)速、扭矩和穩(wěn)定性更好的伺服電機(jī)和控制器;精確定位機(jī)構(gòu)改進(jìn)原有的雙端齒盤(pán)結(jié)構(gòu)為三聯(lián)端齒盤(pán)，提高其轉(zhuǎn)位速度

3、和精度;鎖緊結(jié)構(gòu)由機(jī)械鎖緊改進(jìn)為液壓鎖緊，加強(qiáng)了鎖緊力和穩(wěn)定性。
　　本論文研發(fā)重點(diǎn)是設(shè)計(jì)一套結(jié)構(gòu)校核以及試驗(yàn)的方法，研發(fā)過(guò)程如下:
　　(1)首先通過(guò)計(jì)算公式計(jì)算其受力情況。為此選取刀架動(dòng)力傳遞和受力關(guān)鍵位置，包括減速機(jī)構(gòu)、定位鎖緊機(jī)構(gòu)、齒圈與箱體連接位置，通過(guò)計(jì)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(duì)上述關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。先建立強(qiáng)度校核模型，并模擬其工況下受力情況

4、，驗(yàn)證刀架結(jié)構(gòu)的合理性。
　　(3)最后測(cè)試樣機(jī)性能和穩(wěn)定性。包括分度定位精度、重復(fù)定位精度、軸線(xiàn)偏移、加載下變形和長(zhǎng)時(shí)間負(fù)載情況，為此設(shè)計(jì)了一套檢測(cè)方法和工裝檢測(cè)來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)品是否合理。
　　經(jīng)測(cè)試SFL2506N樣機(jī)的分度精度-4″～+3″，重復(fù)定位精度-2″～+2″、工具孔軸線(xiàn)在工作位置的最大偏移0.003mm，其靜態(tài)載荷、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行穩(wěn)定性等性能指標(biāo)滿(mǎn)足或優(yōu)于設(shè)計(jì)要求，基本達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品水平，此款刀架已經(jīng)在沈陽(yáng)第一機(jī)床廠(chǎng)