經濟型排刀動力頭設計

沈會等

摘要：將經濟型排刀動力頭應用到車銑復合車床的研究，在對動力頭原理說明及結構分析的基礎上，介紹了該動力頭的設計及實驗的相關內容。

關鍵詞：車銑復合；經濟型；排刀；動力頭

前言

機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計也要滿足主機不斷的發展。功能部件的研制應該融合到主機的設計中，相輔相成共同引領。目前，國外車床制造商主流配置刀架為單伺服動力刀架。國內車床制造商刀架配置為電動刀架、液壓刀架以及伺服刀架。

南部沿海作為全國經濟發展的重點區域，其經濟結構以輕小靈便的民營經濟為主。通過對沿海五金零件（衛浴，燈具，電子配件，光纖插頭，醫療）的廠商以及相關渠道代理商進行市場調研，面對南方沿海客戶針對五金零件的加工需求，我公司提出研制經濟型排刀動力頭以滿足車型車銑復合機床的配套需求。

經濟型排刀動力頭電氣部分結構可以分為伺服軸控制，或者伺服電機控制器控制，兩者的區別為伺服軸控制需要系統增加一個伺服軸模塊，伺服控

制器控制為機床系統PLC提供與伺服控制器連接的輸入輸出點；另一方面伺服控制器控制不能夠實現攻絲功能。機械結構可以分為帶輪傳動，或者齒輪傳動。齒輪傳動相比帶輪傳動扭矩要大，并且穩定性要高，帶輪傳動成本上要更低。電氣技術的高度集成，機械結構的復雜到簡單化，從而帶來了優越的產品性能。目前，國內經濟型車銑復合車床均選用動力頭作為配置。比較典型的配置為普及型臥式8工位伺服數控刀架，軸向動力頭以及徑向可調整動力頭。

1.經濟型動力頭結構及工作原理

1.1.動力頭結構

經濟型排刀動力頭主要結構由以下幾部分組成。電氣部分：由伺服軸模塊或者伺服電機控制器、伺服電機及線纜構成。其中伺服軸模塊可以采用廣數系統，伺服電機控制器可以采用臺達；傳動部分：帶輪（漲緊套）、傳動帶輪、同步帶；剛性連接部分：由底座、主軸、法蘭構成；密封部分：采用中速主軸典型密封方式，結構件連接采用密封膠；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提供動力源及初定位；剛性連接結構主要是保證動力頭整體的剛性；傳動部分在伺服電機的傳動下，通過帶輪，傳動帶輪實現相關功能。

2.1.動力頭設計

通過對市場的調研，研制以滿足五金重點行業（燈具、衛浴）需求為宗旨，充分考慮動力頭結構、工藝性、剛性、可靠性等幾項指標，在滿足動力頭加工零件精度的前提下，力求降低成本，提高經濟效益。嚴格貫徹國家標準，貫徹ISO9000質量保證體系標準，提高設計質量。

3.結論

通過對經濟型排刀動力頭的設計研究，結合了動力頭設計過程、理論分析、有限元分析、實驗過程，此動力頭結構合理，性能優越，是普及型臥式車銑復合車床配套的可靠解決方案。

參考文獻：

[1]徐灝.機械設計手冊.北京.機械工業出版社出版.1995

[2]徐灝.疲勞強度設計手冊.北京.機械工業出版社出版.1985.