直驅(qū)伺服數(shù)控刀架關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)控刀架作為數(shù)控車床的核心功能部件之一，其性能的優(yōu)劣，直接影響著車床的加工效率和加工精度。隨著伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀架逐漸成為現(xiàn)實(shí)。伺服電機(jī)取代了傳統(tǒng)數(shù)控刀架上的粗定位裝置、信號發(fā)射裝置，簡化了刀架結(jié)構(gòu)，提高了刀架可靠性，縮短了換刀時(shí)間，大大提高了刀架的綜合性能。但是，由于現(xiàn)有伺服電機(jī)低速扭矩特性不好，必須使用減速齒輪機(jī)構(gòu)來滿足刀架在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需的大扭矩。直接傳動(dòng)是由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，減少了中間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了

2、機(jī)構(gòu)的零傳動(dòng)。直驅(qū)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、快速響應(yīng)性好，相對于傳統(tǒng)的伺服電機(jī)其優(yōu)勢在于其能在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出大扭矩，從而可以直接驅(qū)動(dòng)低速生產(chǎn)設(shè)備，有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。為了簡化數(shù)控刀架結(jié)構(gòu)、提高其綜合性能，將這種技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控刀架上，研發(fā)出一種高性能的直驅(qū)伺服數(shù)控刀架。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴了解數(shù)控刀架的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，研究國內(nèi)外數(shù)控刀架的各種結(jié)構(gòu)，分析各種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、應(yīng)用場合及優(yōu)缺點(diǎn)，分析直驅(qū)伺服電機(jī)的特點(diǎn)及其驅(qū)動(dòng)刀架的可行性，對直

3、驅(qū)伺服數(shù)控刀架進(jìn)行特性分析。⑵根據(jù)直驅(qū)伺服電機(jī)自身的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種直驅(qū)數(shù)控臥式轉(zhuǎn)塔刀架。借鑒國內(nèi)外數(shù)控刀架的結(jié)構(gòu)，對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括定位機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、控制裝置、密封裝置等。⑶對直驅(qū)伺服數(shù)控刀架的松開與鎖緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要是對刀架的液壓缸進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算與刀架液壓系統(tǒng)有關(guān)的參數(shù)，并計(jì)算夾緊力的大小，選擇合適的電機(jī)型號。⑷對直驅(qū)伺服數(shù)控刀架的轉(zhuǎn)位控制技術(shù)進(jìn)行研究，分析數(shù)控刀架刀具的識別方式，并研究了刀架雙向轉(zhuǎn)位就近換刀的原理，編制了