?机械制造?高少飞，等?车床上转塔刀架性能的研究
车床上转塔刀架性能的研究
高少飞，杨庆东
（北京信息科技大学机电工程学院，北京１００１９２）
摘要：对比分析了伺服电动机和直驱式力矩电动机驱动的关键结构、换刀速度和位置精度，
并讨论了伺服电动机驱动与直驱电动机驱动两种驱动的优缺点，为提高转塔刀架的性能和加
工效率的研究提供了理论依据。
关键词：伺服驱动；直联驱动；换刀速度；定位精度
中图分类号：ＴＧ５１文献标志码：Ｂ文章编号：１６７１－５２７６（２０１２）０４－００２６－０３
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０前言
转塔刀架作为数控车床的关键部件之一，传统的伺服
电动机加减速器模式已经发展得很成熟，但是随着机床附
件行业中新形式、新结构的采用，其在结构、速度和精度上
出现了一些问题，为了解决这些问题，直驱式力矩电动机
结构的引入显示了比较大的优势。为提高刀塔性能和加
工效率提供理论依据，本文对影响刀塔的因素进行了分
析，并比较了伺服电动机驱动模式和力矩电动机直驱模式
的优缺点。
影响刀塔性能的因素
数控车床中影响刀塔性能的主要因素有两个：刀塔的转位时间和定位精度。刀塔的转位时间主要受到刀盘和传动环节的转动惯量及伺服电动机性能参数的影响，而定位精度主要受到分度盘的分度精度和制造精度的影响。目前国内刀塔相邻刀位的转位时间为０．２Ｓ～０．５Ｓ，重复定位精度≤±２”。根据传统伺服电动机驱动机构如图１（ａ）所示，提ｊ｛Ｊ了直驱式力矩电动机的设计方案，如图１（ｂ）所示。其工作原理为系统发出换刀信号，液压离合动作使鼠牙盘分离，力矩电动机通过主轴带动刀盘旋转转位；系统发出到位信号，液压离合动作使鼠牙盘闭合，完成换刀过程。
（ａ）伺服驱动
（ｂ）直联驱动
图１两种传动结构
作者简介：高少飞（１９８５一），男，河北石家庄人，硕士研究生，研究方向为机械制造及其自动化。
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