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2021先進(jìn)會(huì)員（創(chuàng)新十佳）|常州新墅：D100A-12-VDI40U 模塊化高速伺服動(dòng)力刀架
【2021先進(jìn)會(huì)員（創(chuàng)新十佳）】
常州新墅：D100A-12-VDI40U模塊化
高速伺服動(dòng)力刀架
2022年10月10日，中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)公布了“關(guān)于2021年度中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)先進(jìn)會(huì)員（十佳）的表彰決定”，共計(jì)20家會(huì)員企業(yè)榜上有名（含10家“自主創(chuàng)新十佳”，10家“產(chǎn)品質(zhì)量十佳”）。為了更好地宣傳這些先進(jìn)會(huì)員企業(yè)，協(xié)會(huì)傳媒部針對(duì)十佳企業(yè)及其產(chǎn)品組織了系列專題宣傳報(bào)道，以協(xié)會(huì)行業(yè)發(fā)展部提供的資料為素材，經(jīng)與相關(guān)企業(yè)確認(rèn)后在協(xié)會(huì)主辦的全媒體平臺(tái)公開(kāi)發(fā)布，與業(yè)界同仁相互交流，共同進(jìn)步。
中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)傳媒部
常州新墅：D100A-12-VDI40U 模塊化高速伺服動(dòng)力刀架
一、產(chǎn)品亮點(diǎn)
常州市新墅機(jī)床數(shù)控設(shè)備有限公司開(kāi)發(fā)的VDI軸向伺服動(dòng)力刀架是高檔數(shù)控車削中心的重要部件。配套VDI動(dòng)力刀架的機(jī)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(dòng)力刀架具有結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理、外形美觀的特點(diǎn)。產(chǎn)品采用模塊化、系列化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模式，可靠性高，可適應(yīng)用戶不同規(guī)格、不同種類的動(dòng)力電機(jī)、VDI動(dòng)力刀座與刀具型式，通用性強(qiáng)，DIN1809/5480及端齒型刀柄可進(jìn)行快速模塊化切換。刀架轉(zhuǎn)位采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，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(fù)定位精度可達(dá)1.6＂（0.002mm）。液壓鎖緊機(jī)構(gòu)，加工剛性好，可靠度高。動(dòng)力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部采用獨(dú)特的中心大過(guò)渡軸承齒輪，傳動(dòng)路線最快捷，整機(jī)噪音小。動(dòng)力采用1:1齒輪傳動(dòng)，加工剛性強(qiáng)，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)6000r/min，加工適應(yīng)范圍廣。產(chǎn)品安裝連接符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，VDI刀柄型式的刀座接口，滿足國(guó)際通用要求。
二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
（1）整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)采用稀油潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，在連接底板和蓋板之間形成較大的儲(chǔ)油空間。有稀油潤(rùn)滑的傳動(dòng)系統(tǒng)無(wú)論在降噪、傳動(dòng)穩(wěn)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(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)比安裝單個(gè)深溝球軸承更加穩(wěn)定。滾針軸承有專門的潤(rùn)滑油路。
（3）大過(guò)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(yùn)轉(zhuǎn)比較穩(wěn)定，降噪效果明顯。
（4）驅(qū)動(dòng)齒輪與傳動(dòng)軸采用漸開(kāi)線花鍵傳動(dòng)方式，內(nèi)外花鍵采用齒側(cè)面定位，這樣與刀座接口連接后，傳動(dòng)軸在驅(qū)動(dòng)齒輪里可以偏離回轉(zhuǎn)中心擺動(dòng)，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(jié)構(gòu)，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(zhǔn)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(jié)構(gòu)依然非常緊湊。
2．技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
（1）開(kāi)發(fā)融合可靠性綜合設(shè)計(jì)的伺服動(dòng)力刀架模塊化系列設(shè)計(jì)技術(shù)
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研和主機(jī)企業(yè)的需求數(shù)據(jù)，歸納整理各類規(guī)格刀架的性能指標(biāo)和功能要求，建立刀架的功能模塊體系，開(kāi)發(fā)伺服刀架和伺服動(dòng)力刀架的模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，編制伺服刀架和伺服動(dòng)力刀架的系列型譜，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中融合可靠性綜合設(shè)計(jì)技術(shù)，保障產(chǎn)品的固有可靠性，提高市場(chǎng)響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)伺服動(dòng)力刀架模塊化系列化設(shè)計(jì)。
（2）全面實(shí)施刀架生產(chǎn)周期的可靠性保障技術(shù)
針對(duì)伺服刀架和伺服動(dòng)力刀架的產(chǎn)品特點(diǎn)，系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)可靠性綜合設(shè)計(jì)技術(shù)；開(kāi)發(fā)基于可靠性試驗(yàn)和故障分析與故障溯源相結(jié)合的制造、裝配過(guò)程可靠性保障技術(shù)，制定關(guān)鍵工序的工藝規(guī)范和質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；開(kāi)發(fā)外購(gòu)?fù)鈪f(xié)可靠性保障技術(shù)，對(duì)電氣、液壓等外購(gòu)?fù)鈪f(xié)部件實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)和合格供應(yīng)商管控。將上述各項(xiàng)技術(shù)在刀架生產(chǎn)周期的各階段實(shí)施工程化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品可靠性的有效保障。
3. 技術(shù)特點(diǎn)
（1）刀架類型：VDI軸向伺服動(dòng)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(biāo)：動(dòng)力刀具最高轉(zhuǎn)速6000r/min、5000r/min、4000r/min、3500r/min；（4）最高轉(zhuǎn)速下整機(jī)噪聲聲壓級(jí)指標(biāo)≤80dB(A)；（5）精度指標(biāo)：定位精度≤4″、重復(fù)定位精度≤1.6″；（6）可靠性指標(biāo)：MTBF≥5000h。
三、圍繞該產(chǎn)品所開(kāi)展的技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)品應(yīng)用效果
通過(guò)對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行大量試驗(yàn)，分析試驗(yàn)結(jié)果，及對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)研究，掌握了刀架各關(guān)鍵環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)理論及可靠性保障技術(shù)，掌握了關(guān)鍵零件性能及精度保障技術(shù)，研制了關(guān)鍵加工設(shè)備及關(guān)鍵零件加工專用工裝。從研發(fā)到制造、裝配、檢驗(yàn)，各環(huán)節(jié)均涉及了關(guān)鍵技術(shù)，在可靠性研究方面也積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。
VDI軸向伺服動(dòng)力刀架通過(guò)可靠性保障技術(shù)的應(yīng)用，有效提升了產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力大幅提升。產(chǎn)品以高精度、高可靠性的優(yōu)勢(shì)趕超了同類產(chǎn)品，在某國(guó)產(chǎn)數(shù)控臥式車床上進(jìn)行配套使用。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試和試運(yùn)行，配套該刀架的高端機(jī)床均達(dá)到機(jī)床企業(yè)出廠標(biāo)準(zhǔn)。
目前已有越來(lái)越多的機(jī)床廠開(kāi)始使用這款動(dòng)力刀架，且都得到了市場(chǎng)認(rèn)可。期待在不久的將來(lái)，有更多國(guó)產(chǎn)動(dòng)力刀架替代進(jìn)口同類產(chǎn)品。
（來(lái)源：協(xié)會(huì)行業(yè)發(fā)展部 責(zé)編：張芳麗）
