內藏電機刀塔,顧名思義,是指電機內置于刀塔結構中的動力刀塔。這種設計使得刀塔的傳動更為緊湊、高效。其結構通常包括刀塔箱體、刀盤、定鼠牙盤、鎖緊鼠牙盤、旋轉鼠牙盤以及內置電機等關鍵部件。內置電機一般為力矩電機,通過內齒圈傳動實現換刀動作。廣泛應用于數控機床、車銑復合加工中心等領域。隨著制造業的不斷發展和對加工精度、效率要求的不斷提高,內藏電機刀塔的市場需求也在不斷增加。同時,隨著電機技術的逐步完善和成本的降低,采用內藏電機式的動力刀塔可能是未來的技術發展方向。
一、高精度
定位精度高
刀塔采用高精度的編碼器和伺服電機驅動,能夠實現刀塔的精確定位。其重復定位精度通常可以達到0.005mm甚至更高,這有助于在加工過程中快速、準確地切換刀具位置,保證加工尺寸的精度。
例如在精密軸類零件的加工中,需要頻繁地更換刀具進行不同工序的加工,如粗車、精車和切槽等。刀塔的高精度定位可以確保每次刀具切換后的位置準確無誤,從而保證加工后的軸件尺寸符合設計要求。
刀具安裝精度高
刀塔內部結構設計合理,為刀具提供了穩定的安裝基準。同時,配備有精密的調整裝置,可以對刀具的安裝位置進行微調,保證刀具的刃口與主軸回轉中心的高度一致,以及刀具的伸出長度精確控制。
比如在加工一些對表面質量要求高的零件時,如航空航天領域的鋁合金零件,刀具的微小偏差都可能導致加工表面出現接刀痕等問題。刀塔的高刀具安裝精度可以有效避免這種情況的發生。
二、高剛性
整體結構剛性好
刀塔的外殼通常采用高強度的合金材料制造,具有良好的抗彎和抗扭性能。內部結構設計緊湊,各部件之間的連接牢固,能夠承受較大的切削力和沖擊力。
在重型切削加工中,如對大型鑄鋼件的車削,切削力可能達到數千牛。刀塔的高剛性可以保證在承受這樣大的切削力時,刀塔不會發生變形,從而保證加工精度和穩定性。
電機安裝方式剛性強
電機直接安裝在刀塔內部,與刀塔成為一個整體。這種安裝方式減少了傳動環節,提高了傳動剛性。與傳統的通過皮帶或鏈條傳動的方式相比,避免了因傳動部件的松動或磨損而引起的動力傳遞損失和位置偏差。
例如在高速銑削加工中,電機的扭矩需要高效地傳遞到刀塔的旋轉部件上。刀塔的結構可以保證電機扭矩幾乎無損耗地傳遞,使刀具能夠穩定地高速切削。
三、快速換刀
換刀速度快
由于采用了電機直接驅動刀塔旋轉的方式,省去了中間傳動機構,刀塔的旋轉速度大大提高。一般情況下,刀塔的換刀時間可以在1-2秒內完成,相比傳統的液壓或氣動刀塔,換刀速度更快。
在自動化生產線上,快速的換刀時間可以減少加工輔助時間,提高生產效率。例如在汽車零部件的批量生產中,每減少一秒鐘的換刀時間,在整個生產周期內都可以積累大量的加工時間節省。
換刀過程平穩
電機驅動系統可以根據預設的加速和減速曲線進行精確控制,使刀塔在換刀過程中平穩地啟動和停止。這不僅減少了換刀時的沖擊,保護了刀具和刀塔內部的零部件,還可以提高刀具的使用壽命。
比如對于一些高精度的硬質合金刀具,在換刀過程中如果受到較大的沖擊,可能會導致刀具刃口的損壞。刀塔的平穩換刀特性可以避免這種情況的發生。
四、可靠性高
密封性能好
刀塔內部采用良好的密封設計,可以防止切削液、灰塵等雜質進入刀塔內部,影響電機和其他部件的正常工作。這種密封性能保證了刀塔在惡劣的加工環境下(如金屬加工車間)也能長期穩定運行。
在濕式加工中,大量的切削液會飛濺到刀塔周圍。如果密封不好,切削液進入刀塔內部會導致電機短路等問題。刀塔的密封設計可以避免這些故障的發生。
散熱性能優良
為了適應長時間、高強度的加工需求,刀塔配備了高效的散熱系統。電機在工作過程中產生的熱量可以通過散熱片、冷卻風扇等方式及時散發出去,保證電機的工作溫度在安全范圍內。
例如在連續幾個小時的加工過程中,電機持續運轉會產生大量熱量。如果沒有良好的散熱措施,電機可能會因過熱而燒毀。刀塔的散熱系統可以有效降低電機溫度,延長電機使用壽命。
