数控立式车床刀架改制研究.pdf

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ACADEMIC COMMUNICATION理论/研炭/设计/制
数控立式车床刀架改制研究
沈会
(沈阳机床股份有限公司,沈阳110142)
摘
要;将立式伺服数控刀架应用到数控立式车床的研究,在对电动刀架与伺服刀架原理及结构对比的基础上,介绍了
车床电动刀架改制为伺服刀架的方法。
关键词:数控立车;电动刀架;伺服刀架;改制
中图分类号:TH132
文献标志码:B
文章编号:1002-2333(2015)06-0170-02
Improvement Study of Turret on NC Vertical Lathe
SHEN Hui
(Shenyang Machine Tool Co, Ltd, Shenyang 110142, China)
Abstract: The vertical CNC servo turret is applied to the study of NC vertical lathe. This paper introduces the method of
substituting the servo turret for electric turret of lathe based on the structure comparison of electric turret and servo turret
Key words: NC vertical lathe: electric turret: servo turre
言
立式数控车床,是在吸收了国内外同类机床先进技
术的基础上,顺应市场需求而设计、生产的高端产品。该
产品经济、高效,是汽车、军工及其它各类机械行业加工
复杂盘类零件的首选。该系列机床可以加工各种短轴类、
盘类零件,可以车削各种螺纹、圆弧、回转体的内外曲面
端面、沟槽。适用于批量大、加工精度高、尺寸一致性要求
图1立式刀架
高的零件加工。
针对国内一些典型客户而言,其设备保有量都在几十
力学性能方面,说明
台甚至上百台,有些设备使用年限在五年以上的,机床内书标注电动刀架上加力
部核心功能部件例如刀架故障率会逐渐升高,面对这种情矩5000N?m,切向力矩为
况以及客户希望提升设备工作效率时,客户会去考虑对机3000N·m,伺服刀架上加
床进行升级,这也是目前很多机床厂商开拓的新业务。
力矩为10000N?m,切向
1数控立车刀架
力矩为13000N·m。
1.1刀架类型及介绍
稳定性方面,伺服刀
普及型数控立车使用刀架主要为电动刀架(烟台环架故障率低,解决了电动
球)、液压刀架(台湾六鑫)以及伺服刀架(沈阳机床数控刀架锁不紧,零部件故障
刀架)。从目前市场占有率来分析,终端客户存量配套电率高等问题。
动刀架的数控立车比例很高。对于普及型数控立车,主机2立车电动刀架改制伺
厂配套率伺服刀架逐步取代电动刀架,另外一部分主机
服刀架
客户选用台湾液压刀架。
2.1数控系统改制
1.2刀架对比
数控立车系统主要
根据客户的需求以及刀架的市场表现,我们仅针对选用 SIEMENS、 FANUC
电动刀架改制伺服刀架进行研究。
图2数控系统及电箱改制
以及CSK等。系统改进包
如图1所示,原理及结构方面,电动刀架采用三相异括可编程序控制器(PLC)程序(刀架控制部分)编制、线路
步力矩电机驱动转位,初定位销预定位,三联齿盘锁紧结构。连接以及伺服控制器安装,如图2所示。机床电箱改进为
伺服刀架采用伺服电机驱动转位,液压控制三联齿盘结构。增加断路器、继电器。
随着普及型伺服刀架的发展,将会采用绝对值伺服电2.2液压及冷却系统改制
机,动力刀架以及直驱伺服刀架等,性能及稳定性会更高。
液压系统改制主要包括液压站及管路,如图3所示。
精度方面,说明书标注电动刀架重复定位精度为液压站上需要增加一路油路,一组二位四通换向阀,减压
0.05mm,伺服刀架重复定位精度为士2”。
阀以及液压表。液压管路需要提供液压站到机床后防护
1701机械工程师2015年第6期
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理/研发/设计/調置 ACADEMIC COMMUNICATION
基于正交试验的齿轮泵污染敏感度试验设计
邓耀初,邓季贤,韦学中,曹永军
(1.北京航天发射技术研究所,北京100076;2.西安电子科技大学,西安710071)
摘要:根据污染敏感度建模理论,基于正交试验的基本原则,在不同工况下进行齿轮泵污染敏感度试验设计,结合实际
情况获得不同压力温度下的齿轮泵污染寿命影响机理模型,为评估和量化齿轮泵的麼损寿命提供一种有效的试验方案。
关键词:齿轮泵;磨损寿命;污染敏感度试验;正交试验
中图分类号:TH137.51
文献标志码:A
文童编号:1002-2333(2015)06-0171-03
0引言
州立大学流体动力学研究中心的研究人员,在E.C.Fich
齿轮泵作为液压系统关键部件之一,其容积效率指教授的指导下,对液压泵污染磨损进行了开拓性的研究,
标直接影响着整个系统的工作可靠性。随着液压技术的提出了液压泵的磨损理论及试验方法。美国NFPA(国家
发展,对齿轮泵的性能提出了高压、高速、高可靠性的要流体动力协会)将该方法推荐为标准试验方法,并被IS0
求。在此要求下,油液颗粒污染对齿轮泵的磨损寿命有着收录为试用标准。近些年来,国内学者也做出不少努力,
越来越突出的影响,成为液压技术不容忽视的问题。据统赵大庆、李昆、王晓红等2结合液压泵污染敏感度理论,
计,油液的污染问题引起的故障约占液压系统故障的进行了齿轮泵污染敏感度试验,通过试验把握测试泵输
80%-90%,其中60%-70%的液压系统污染故障是由固体出流量指标对不同尺寸区间颗粒污染物的性能衰减规
颗粒污染物引起的。油液颗粒污染对齿轮泵的可靠性、安律,有效地预测液压泵的磨损寿命。陈英、荆宝德等6以
全性和使用寿命的影响较为严重,加速泵相对运动部件运实验的方法讨论了齿轮泵污染蘑损的影响因素,从污染
动副表面的磨损,导致液压泵的性能衰退,使泵的压力降物的浓度、颗粒尺寸、硬度等几个角度,通过泵的污染敏
低,流量减少,容积效率下降,严重影响齿轮泵的使用寿感度试验,进一步讨论污染磨损对泄漏的影响,从多角度
命。为有效地评价齿轮泵的污染磨损性能和评估其工作寿量化了液压泵的污染磨损性能。吴宗之、夏志新针对油
命,有必要对液压齿轮泵开展合理的污染敏感度试验。
液中污染颗粒的尺寸大小,做了液压泵的污染磨损试验,
1液压泵污染磨掼理论
以泵的关键运动副动态间隙尺寸来评定液压泵污染敏感
自从20世纪60年代末以来,针对液压传动工业污度,方法简洁,对泵损伤小
染这一领域,一些经济技术发达的国家,先后开展了探讨
在液压泵污染敏感度理论中,取流量Q作为液压泵
和研究,而且取得了一定的成果。其中,美国俄克拉荷马的基本性能参数。当污染颗粒流过液压泵的时候,泵的流
阀板管路,X轴拖链管路以及Z轴拖链管路。
中心高等因素。
由于普及型数控立车标准配置就是刀架内冷,因此
由于电动刀架改制为伺服刀架,控制方式和加工效
冷却系统改制仅需要查看冷却接头型号是否一致。
率都相应变化了,需要调整工装以达到优化效果。
刀架调试过程为试验数控系统,液压系统以及冷却