2021先進會員（創新十佳）|常州新墅：D100A-12-VDI40U 模塊化高速伺服動力刀架
【2021先進會員（創新十佳）】
常州新墅：D100A-12-VDI40U模塊化
高速伺服動力刀架
2022年10月10日，中國機床工具工業協會公布了“關于2021年度中國機床工具工業協會先進會員（十佳）的表彰決定”，共計20家會員企業榜上有名（含10家“自主創新十佳”，10家“產品質量十佳”）。為了更好地宣傳這些先進會員企業，協會傳媒部針對十佳企業及其產品組織了系列專題宣傳報道，以協會行業發展部提供的資料為素材，經與相關企業確認后在協會主辦的全媒體平臺公開發布，與業界同仁相互交流，共同進步。
中國機床工具工業協會傳媒部
常州新墅：D100A-12-VDI40U 模塊化高速伺服動力刀架
一、產品亮點
常州市新墅機床數控設備有限公司開發的VDI軸向伺服動力刀架是高檔數控車削中心的重要部件。配套VDI動力刀架的機床，工件一次裝夾可完成圓周面的車、銑、鏜、鉆孔、鉸孔、攻絲等多種工序，可較好地保證零件加工精度和加工效率。
VDI軸向伺服動力刀架具有結構緊湊，布局合理、外形美觀的特點。產品采用模塊化、系列化設計開發模式，可靠性高，可適應用戶不同規格、不同種類的動力電機、VDI動力刀座與刀具型式，通用性強，DIN1809/5480及端齒型刀柄可進行快速模塊化切換。刀架轉位采用伺服電機驅動，換刀速度快，相鄰刀位換刀僅需1.0s，可完成4、6、8、12、24等分的分度功能。定位精度高，重復定位精度可達1.6＂（0.002mm）。液壓鎖緊機構，加工剛性好，可靠度高。動力傳動結構內部采用獨特的中心大過渡軸承齒輪，傳動路線最快捷，整機噪音小。動力采用1:1齒輪傳動，加工剛性強，最高轉速可達6000r/min，加工適應范圍廣。產品安裝連接符合國際標準，VDI刀柄型式的刀座接口，滿足國際通用要求。
二、產品結構特點及技術創新點
1．結構特點
（1）整個傳動系統采用稀油潤滑結構，在連接底板和蓋板之間形成較大的儲油空間。有稀油潤滑的傳動系統無論在降噪、傳動穩定性還是使用壽命上都得到了極大的改善。
（2）軸系支撐采用簡支梁結構，這種結構比安裝單個深溝球軸承更加穩定。滾針軸承有專門的潤滑油路。
（3）大過渡齒圈做成組裝式的軸承，采用特制的滾針軸承保持架，因此軸承運轉比較穩定，降噪效果明顯。
（4）驅動齒輪與傳動軸采用漸開線花鍵傳動方式，內外花鍵采用齒側面定位，這樣與刀座接口連接后，傳動軸在驅動齒輪里可以偏離回轉中心擺動，從而消除了剛性連接造成的干涉噪音。
（5）液壓離合器的密封結構，采用格萊圈和O型圈密封，避免了各裝配面的滲漏；離合器和離合油缸只有安裝基準軸線，兩者安裝后更容易保證同軸，從而離合油缸的可靠性也大大提高；離合油缸及離合器安裝比較方便，但結構依然非常緊湊。
2．技術創新點
（1）開發融合可靠性綜合設計的伺服動力刀架模塊化系列設計技術
根據市場調研和主機企業的需求數據，歸納整理各類規格刀架的性能指標和功能要求，建立刀架的功能模塊體系，開發伺服刀架和伺服動力刀架的模塊化設計技術，編制伺服刀架和伺服動力刀架的系列型譜，并在設計過程中融合可靠性綜合設計技術，保障產品的固有可靠性，提高市場響應速度，實現國產伺服動力刀架模塊化系列化設計。
（2）全面實施刀架生產周期的可靠性保障技術
針對伺服刀架和伺服動力刀架的產品特點，系統地開發可靠性綜合設計技術；開發基于可靠性試驗和故障分析與故障溯源相結合的制造、裝配過程可靠性保障技術，制定關鍵工序的工藝規范和質量檢驗標準；開發外購外協可靠性保障技術，對電氣、液壓等外購外協部件實行嚴格的質量檢驗和合格供應商管控。將上述各項技術在刀架生產周期的各階段實施工程化應用，實現對產品可靠性的有效保障。
3. 技術特點
（1）刀架類型：VDI軸向伺服動力刀架；中心高系列63mm、80mm、100mm、125mm；（2）刀具最大容量12把；（3）性能指標：動力刀具最高轉速6000r/min、5000r/min、4000r/min、3500r/min；（4）最高轉速下整機噪聲聲壓級指標≤80dB(A)；（5）精度指標：定位精度≤4″、重復定位精度≤1.6″；（6）可靠性指標：MTBF≥5000h。
三、圍繞該產品所開展的技術創新及產品應用效果
通過對該產品進行大量試驗，分析試驗結果，及對結構進行改進研究，掌握了刀架各關鍵環節的基礎理論及可靠性保障技術，掌握了關鍵零件性能及精度保障技術，研制了關鍵加工設備及關鍵零件加工專用工裝。從研發到制造、裝配、檢驗，各環節均涉及了關鍵技術，在可靠性研究方面也積累了豐富經驗。
VDI軸向伺服動力刀架通過可靠性保障技術的應用，有效提升了產品的可靠性指標，市場競爭力大幅提升。產品以高精度、高可靠性的優勢趕超了同類產品，在某國產數控臥式車床上進行配套使用。經過嚴格的測試和試運行，配套該刀架的高端機床均達到機床企業出廠標準。
目前已有越來越多的機床廠開始使用這款動力刀架，且都得到了市場認可。期待在不久的將來，有更多國產動力刀架替代進口同類產品。
（來源：協會行業發展部 責編：張芳麗）
