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2021先進會員（創(chuàng)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(chuàng)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(yè)協(xié)會公布了“關(guān)于2021年度中國機床工具工業(yè)協(xié)會先進會員（十佳）的表彰決定”，共計20家會員企業(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會員企業(yè)，協(xié)會傳媒部針對十佳企業(yè)及其產(chǎn)品組織了系列專題宣傳報道，以協(xié)會行業(yè)發(fā)展部提供的資料為素材，經(jīng)與相關(guān)企業(yè)確認后在協(xié)會主辦的全媒體平臺公開發(fā)布，與業(yè)界同仁相互交流，共同進步。
中國機床工具工業(yè)協(xié)會傳媒部
常州新墅：D100A-12-VDI40U 模塊化高速伺服動力刀架
一、產(chǎn)品亮點
常州市新墅機床數(shù)控設(shè)備有限公司開發(fā)的VDI軸向伺服動力刀架是高檔數(shù)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(jié)構(gòu)緊湊，布局合理、外形美觀的特點。產(chǎn)品采用模塊化、系列化設(shè)計開發(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(zhuǎn)位采用伺服電機驅(qū)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(gòu)，加工剛性好，可靠度高。動力傳動結(jié)構(gòu)內(nèi)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(zhuǎn)速可達6000r/min，加工適應(yīng)范圍廣。產(chǎn)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(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)創(chuàng)新點
1．結(jié)構(gòu)特點
（1）整個傳動系統(tǒng)采用稀油潤滑結(jié)構(gòu)，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(tǒng)無論在降噪、傳動穩(wěn)定性還是使用壽命上都得到了極大的改善。
（2）軸系支撐采用簡支梁結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)比安裝單個深溝球軸承更加穩(wěn)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(zhuǎn)比較穩(wěn)定，降噪效果明顯。
（4）驅(qū)動齒輪與傳動軸采用漸開線花鍵傳動方式，內(nèi)外花鍵采用齒側(cè)面定位，這樣與刀座接口連接后，傳動軸在驅(qū)動齒輪里可以偏離回轉(zhuǎn)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(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
（1）開發(fā)融合可靠性綜合設(shè)計的伺服動力刀架模塊化系列設(shè)計技術(shù)
根據(jù)市場調(diào)研和主機企業(yè)的需求數(shù)據(jù)，歸納整理各類規(guī)格刀架的性能指標和功能要求，建立刀架的功能模塊體系，開發(fā)伺服刀架和伺服動力刀架的模塊化設(shè)計技術(shù)，編制伺服刀架和伺服動力刀架的系列型譜，并在設(shè)計過程中融合可靠性綜合設(shè)計技術(shù)，保障產(chǎn)品的固有可靠性，提高市場響應(yīng)速度，實現(xiàn)國產(chǎn)伺服動力刀架模塊化系列化設(shè)計。
（2）全面實施刀架生產(chǎn)周期的可靠性保障技術(shù)
針對伺服刀架和伺服動力刀架的產(chǎn)品特點，系統(tǒng)地開發(fā)可靠性綜合設(shè)計技術(shù)；開發(fā)基于可靠性試驗和故障分析與故障溯源相結(jié)合的制造、裝配過程可靠性保障技術(shù)，制定關(guān)鍵工序的工藝規(guī)范和質(zhì)量檢驗標準；開發(fā)外購外協(xié)可靠性保障技術(shù)，對電氣、液壓等外購外協(xié)部件實行嚴格的質(zhì)量檢驗和合格供應(yīng)商管控。將上述各項技術(shù)在刀架生產(chǎn)周期的各階段實施工程化應(yīng)用，實現(xiàn)對產(chǎn)品可靠性的有效保障。
3. 技術(shù)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(zhuǎn)速6000r/min、5000r/min、4000r/min、3500r/min；（4）最高轉(zhuǎn)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(chǎn)品所開展的技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)品應(yīng)用效果
通過對該產(chǎn)品進行大量試驗，分析試驗結(jié)果，及對結(jié)構(gòu)進行改進研究，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，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。
VDI軸向伺服動力刀架通過可靠性保障技術(shù)的應(yīng)用，有效提升了產(chǎn)品的可靠性指標，市場競爭力大幅提升。產(chǎn)品以高精度、高可靠性的優(yōu)勢趕超了同類產(chǎn)品，在某國產(chǎn)數(shù)控臥式車床上進行配套使用。經(jīng)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(yè)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(chǎn)動力刀架替代進口同類產(chǎn)品。
（來源：協(xié)會行業(yè)發(fā)展部 責編：張芳麗）
