數控機床功能部件優化設計選型應用手冊：數控刀架分冊（簡體書）

本手冊介紹了數控刀架的國內外發展歷史和生產研發現狀，數控刀架的結構及參數，分析了數控刀架的機械結構組成和關鍵技術參數，數控刀架的選型計算與選型流程，通過計算刀架的選型參數，分析刀架選型過程步驟，寫出刀架的選型流程等。

陳捷(女，1971-)，南京工業大學機械與動力工程學院教授。

序
序 二
前 言
第一章 數控刀架綜述 1
第一節 概述 1
第二節 發展歷程 3
第三節 研究現狀 4
一、 基礎研究 4
二、 產品研發 7
三、 測試技術與試驗裝備 9
第四節 發展趨勢 14
第五節 技術標準 15
參考文獻 16
第二章 典型結構形式與設計案例 18
第一節 數控刀架分類 18
一、 按刀架的回轉軸線分類 18
二、 按刀架的驅動方式分類 20
三、 按刀架的換刀方式分類 24
第二節 數控刀架的基本結構 25
一、 驅動機構 25
二、 分度轉位裝置 26
三、 發信裝置 29
四、 定位裝置 30
五、 鬆開和刹緊裝置 32
六、 裝刀裝置 32
第三節 數控刀架性能參數 33
一、 刀架的中心高度 33
二、 刀架的工位數 33
三、 刀架的精度 34
四、 刀架的鎖緊力 34
五、 數控刀架的換刀時間 34
六、 數控刀架的剛性 34
七、 刀架的尺寸 35
第四節 典型數控刀架代號及標注 36
一、 煙臺環球刀架產品型號分類說明 37
二、 常州新墅刀架產品型號分類說明 37
三、 常州宏達刀架產品型號分類說明 38
四、 瀋陽機床數控刀架分公司產品型號
分類說明 39
第五節 AK36125D 伺服刀架的設計 40
一、 AK36 系列刀架簡介 40
二、 齒輪傳動部分的設計 41
三、 齒盤部分的設計 46
第六節 伺服動力刀架的總體設計 47
一、 基本技術參數設計 47
二、 動力電動機的選用 47
三、 齒輪設計計算 48
參考文獻 50
第三章 選型流程及計算方法 51
第一節 選型流程 51
第二節 確定數控刀架類型及工位數 52
一、 刀架的安裝方式 52
二、 刀架驅動方式 52
三、 選擇刀架工位數 53
第三節 確定數控刀架基礎技術參數 53
一、 確定刀架中心高度 53
二、 立式刀架的刀台尺寸 54
三、 臥式刀架刀盤的最大回轉直徑 54
四、 重複定位精度標準化 55
五、 確定轉位時間 55Ⅺ
六、 刀架的可靠性要求 55
第四節 確定數控刀架承載性能參數 56
一、 切削力計算 56
二、 刀架承載切削力矩計算 60
三、 刀架鎖緊力計算 61
四、 轉動慣量計算 62
第五節 刀架附件選型 62
一、 刀盤的選型 63
二、 刀座的選型 64
第四章 數控刀架型譜參數 68
第一節 國家標準中數控刀架的形式和連接
尺寸 68
第二節 立式數控刀架型譜參數 70
一、 立式電動數控刀架 70
二、 立式液壓數控刀架 82
三、 立式伺服數控刀架 84
第三節 臥式數控刀架 89
一、 臥式電動數控刀架 89
二、 臥式液壓數控刀架 98
第四節 動力刀架 111
一、 動力刀架規格參數 111
二、 SLTD 動力刀架 111
三、 DTSA 動力刀架 114
四、 HAK33 動力刀架 115
五、 AK33 動力刀架 115
第五章 檢測、 測試及可靠性分析 119
第一節 刀架精度檢測與功能試驗 119
一、 檢測、 試驗項目及測試標準 119
二、 刀架精度檢測與功能試驗系統
設計 121
第二節 測試試驗台設計 122
一、 設計原理 122
二、 測量儀及常用傳感器選型 123
三、 數據采集卡選型 129
四、 工控機 131
五、 全功能動力刀架綜合測試系統 131
六、 動力伺服刀架試驗台 133
第三節 幾何精度指標與檢測方法 141
一、 精度指標與檢測方法 141
二、 數控刀架通用精度指標 141
三、 臥式數控刀架精度指標 143
四、 立式數控刀架精度指標 146
第四節 立式刀架功能試驗方法 148
一、 運轉性能試驗 148
二、 噪聲檢測 149
三、 密封防水試驗 (抽查) 149
四、 靜態加載試驗 (抽查) 149
第五節 臥式刀架功能試驗方法 150
一、 運轉性能試驗 150
二、 噪聲檢測 150
三、 切削液滲漏檢測 (抽查) 151
四、 密封防水試驗 (抽查) 151
五、 靜態加載試驗 (抽查) 151
第六節 刀架可靠性分析 151
一、 故障及故障分析 152
二、 刀架的 FMECA 分析 153
三、 實例分析 155
第七節 刀架的故障樹分析 157
一、 故障樹分析 157
二、 故障樹的建造 158
三、 故障樹分析實例 159
第八節 刀架可靠性加速壽命試驗分析 166
一、 可靠性試驗概述 167
二、 故障數據處理 168
三、 故障間隔時間的經驗分佈函數 169
四、 故障間隔時間分佈模型的擬合
檢驗 170
五、 可靠性評價指標 174
參考文獻 176
第六章 附件選用及安裝調試與維護 177
第一節 刀架附件分類方法及標準 177
一、 刀盤分類 177
二、 刀座分類 177
三、 相關標準 180
第二節 刀盤結構類型及選用 181
一、 VDI 刀盤 181
二、 槽式刀盤 183
三、 BMT 刀盤 184
第三節 VDI 固定刀座 185
一、 徑向刀座 186
二、 軸向刀座 191
三、 多面方形刀座 194
四、 內徑刀座 195
五、 切斷刀座 200
第四節 槽式刀座 202
一、 端面刀座 202Ⅻ
二、 鏜刀座 202
三、 夾刀片 203
第五節 VDI 動力刀座 203
一、 軸向動力刀座 204
二、 軸向動力刀座 (短) 204
三、 徑向動力刀座 205
四、 直驅徑向動力刀座 205
第六節 BM