动力刀座动力学建模与分析_电子/电路_工程科技_专业资料。新型高速动力刀座的几个主要要求是刚性、s10下注振动、噪声、冲击以及寿命.设计时既要保证足够大的主轴刚度,又要尽量降低轴承预紧力以降低噪声振动和温升(NVH),这样才能保证产品有足够的使用寿命.为了解决这些问题,常常使用齿面、齿向修形的方法.使用Romax-disigner软件,对修形后的直齿轮副进行传动误差

  2012年2月 第40卷第4期 机床与液压 MACHINE TOOL&HYDRAULICS Feb.2012 V01.40 No.4 DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2012.04.002 动力刀座动力学建模与分析 邹运 (大连高金数控集团有限责任公司,辽宁大连116620) 摘要:新型高速动力刀座的几个主要要求是刚性、振动、噪声、冲击以及寿命。设计时既要保证足够大的主轴刚度, 又要尽量降低轴承预紧力以降低噪声振动和温升(NVH),这样才能保证产品有足够的使用寿命。为了解决这些问题,s10下注常 常使用齿面、齿向修形的方法。使用Romax—disigner软件,对修形后的直齿轮副进行传动误差分析,并对系统进行相关的 模态分析,预测由于齿轮传动误差引起的系统振动。 关键词:动力刀座;齿轮;传动误差(TE);齿面修形;振动 中图分类号:THl32.413 文献标识码:A 文章编号:1001—3881(2012)4—003—4 Dynamics Modeling and Analysis of Driven Tool Holder ZOU Yun (Dalian Golden CNC Group Corp.,s10下注Dalian Liaoning 1 16620,China) a Abstract:Stiffness、vibration、noise、impulsion and service life眦the major as requirements for tension driven tool holder with in high re— speed.During the design,confuming enough spindle stiffness,8.8 well duce the method mostly reducing of bearing advance,80 as to NVH(Noise gear Vibration and Heat),then the durability of service life Was ensured.In order to deal with these problems.a system called tooth modification Was often used.The vibration due to TE(Transmission elror)of gear is forecasted by using Romax-designer software to Keywords:Driven tool analyze the TE after gear tooth modification and related model of the system. modification;Vibration holder;Gear;Transmission error(TE);Gear tooth 动力刀座专为在数控车床和自动车床上实现铣、 钻功能而设计,常采用的标准是VDI/DIN 69880。刀 座通过VDI接口精确、快速地在刀盘上定位,通过 刀座后端轴外圆上的齿条锁紧在刀盘上。s10下注动力刀塔 上的主传动电机,通过一系列齿轮传动机构驱动刀座 内的切削主轴回转。图l为一种紧凑型VDl40动力刀 座三维模型。 师们可以方便地拓宽设计范围,s10下注在各自的领域里对产 品进行动力学建模及分析。作者使用先进的ROMA X-DESIGNER软件,对动力刀座进行有限元建模,对 传动系统各个环节进行动力学计算。 在齿轮传动中,传动误差(Transmission Error) 是引起噪声最主要的原因,近年来,研究人员建立了 很多基于微观齿面轮廓的齿轮传动误差(TE)分析 理论和模型。文中,作者采用最先进的算法来预测并 优化动力刀座齿轮传动副的传动误差(TE)。降低传 动链噪声的主要方法是降低振动源的激励,可以通过 优化齿面微观轮廓来最小化传动误差,在传动链设计 阶段分析齿面啮合不平行度和传动误差,同时建立传 动系统的动力学模型以降低振动等级。 1 动力刀座的噪声与振动 在当前高速、高效、柔性化的发展趋势下,对刀 l一主轴前轴承2一主轴卜螺旋锥齿轮4一螺旋锥齿轮5一主轴后 轴承卜传动轴前轴承7一直齿轮8_传动轴后轴承卜输入轴后轴 承lO一输入轴“一端齿离合器l卜直齿轮l卜输入轴前轴承 图1动力刀座外形及结构图 具快换系统提出了越来越高的要求。而VDI动力刀 座大大提高了数控车床的加工范围和加工效率,不仅 仅是传统的静态驱动,还包括按客户要求特殊制造的 多头、多刀具主轴切削单元,更高效地解决了复合加 工阿题。同时,传动系统特性(噪声、振动、温升、 寿命)作为动力刀座的核心技术决定了产品在切削 近年来,计算机辅助设计(CAD)和计算机辅 助分析(CAE)技术得到了广泛应用,因此,工程 收稿日期:2011-01一04 作者简介:邹运(1977一),男,工程师,主要从事数控机床及功能部件的设计与开发。E—mail,*vertigol7@126.corn。 万方数据