1.3. 结构组成与动作循环
典型的数控转塔刀架一般有动力源（电极或油缸，液压马达）、机械传动机构、预分度机构、定位机构、锁紧机构、检测装置、接口电路、刀具安装台（刀盘）、动力刀座等组成。

数控转塔刀架的动作循环为：
T指令（换刀指令）→刀盘放松（抬起）→转位→刀位检测→预分度→精确定位→刀具锁紧→结束，答复信号。

1.4. 技术性能与发展趋势
数控转塔刀架的技术发展很快，现正逐步形成标准定型产品。

我国数控转塔刀架标准草案中所规定的主要技术性能如下：
1.4.1. 精度
定位精度要求高，一般要求工位目标位置重复定位精度在4"10"
—，刀槽的工作位置定位精度在0.03-0.05mm。

各种形位公差为0.020.03mm
-。

因此定位机构均采用精密多齿盘。

先进工艺用浮硬齿面对研,重复定位精度可高达"1另外,刀盘加工趋向用淬火硬磨削,以获得刀槽精度的长期保持性及高的刚度。

1.4.
2. 运转性能
主要是转位时间和转位频率。

先进水平一次转位周期0.3—ls,最快己达0.lS。

分度频率为600—1000次/h 。

双向转位就近换刀(最短路程换刀)的结构正在开发应用,如双向滚子端面凸轮机构 , 可显著缩短换到周期。

为了克服刀盘高速转位引起的惯性冲击,使用恰当的缓冲元件是其发展趋势。

1.4.3. 润滑与密封
目前趋向于开发能终生润滑的产品,即在使用全过程中,不需要用户再采取任何润滑措施。

因工作环境恶劣,对密封性能要求很高,通常规定在刀架体内棋道压力105pa气路 ,浸入装有防锈液的试验箱内,在规定时间内,不得有漏气现象。

1.4.4. 负载能力与刚度
数控转塔刀架的负载能力与刚度,除了与有关零件的尺寸、形状、结构等有关外 , 受刀盘锁紧力影响也很大。

一般小型产品锁紧力为3
610N
⨯
10N左右,高性能产品可达4
以上。

对数控转塔刀架的静刚度目前尚无规范要求,有的企业标准已经提出测详见定, 但缺乏数据指示。

对动刚度,动态性能,在生产实践中反映出其影响明显,但也无可靠数据指示提出,这些方面是今后研究开发中的重要方向。

1.4.5 可靠性方面
可靠性是产品性能的综合反映。

对转塔刀架目前一般要求平均无故障时间(MTBF)为4
⨯次以上,国内产品在设方面亟待提高。

210N
510N
⨯次,高级的已经达到4
1.5 现代典型数控转塔刀架的结构分析
1.5.1. 液压式
这类刀架用液压缸实现刀盘锁紧,低速大扭矩液压马达驱动刀盘转位。

液压缸可获得很大的锁紧力,故刀架刚性很好。

该机构适用于重负荷切削,且易双向转位就近换刀,大型数控车床应用较多。

近年已开发出将液压马达和滚珠式预分度机构合为一体的液压分度马达(Index Motor) 。

可使刀架简化,重复定位精度可达"
±。

刀盘加速时间仅为0.1S,有较好的应
0.1
用前景。

1.5.
2. 液压机械式
这类刀架用液压缸锁紧刀盘,转位和预分度则用点电机通过机械传动装置实现, 如槽轮机构。

目前趋向采用动态性能较好的间歇凸轮转位机构。

1.5.3. 电动势
这类刀架以电机为动力源,使用方便,应用最多。

主要形式有以下几种：（1）单面凸爪锁紧式
是我国自行开发的小型产品刀盘主轴上固联有单向凸爪离合器的右半。

电机经蜗轮传动使主动凸爪(离合器左半)正向旋转,两个半离合器结合,两定位多齿盘觉分开啮合,刀盘转位。

到位后反向旋转,刀盘转动被预分度机构的定位销阻止,由于凸爪斜面作用使离合器左右两半分离,使刀盘右移实现定位锁紧。

此形式结构紧凑,但锁紧力靠机构的弹性变形产生,调整较难,主轴刚度不宜大,适用于低速低载,如仪表及床上使用。

（2）双插销反靠式。