機(jī)床商務(wù)網(wǎng)
技術(shù)文章
豪力輝動(dòng)力刀座及回路設(shè)計(jì)-動(dòng)力刀塔的組成介紹
閱讀：1084 發(fā)布時(shí)間：2022-6-12
動(dòng)力刀座主要安裝于到動(dòng)力刀塔上面，本篇將針對(duì)動(dòng)力刀塔做個(gè)簡(jiǎn)單的介紹，
動(dòng)力刀座系統(tǒng)介紹
目前動(dòng)力刀塔使用的動(dòng)力刀座系統(tǒng)分為VDI及BMT兩種系統(tǒng)，故刀盤之設(shè)計(jì)上也分為VDI及BMT兩種系統(tǒng)。
依固定的方式不同，VDI的固定方式為動(dòng)力刀座上有一齒排之設(shè)計(jì)，齒排尺寸依據(jù)規(guī)范DIN 69880，用一迫緊塊鎖入并緊壓動(dòng)力刀座之齒排。VDI系統(tǒng)依據(jù)DIN之規(guī)范而設(shè)計(jì)，并且，在動(dòng)力刀具驅(qū)動(dòng)齒之使用，會(huì)隨不同廠牌所依據(jù)的DIN之編號(hào)也會(huì)有所不同，目前使用的驅(qū)動(dòng)齒型共有五種，
種為依據(jù)DIN 1809規(guī)范，驅(qū)動(dòng)齒為一字型；
第二種為Sauter依據(jù)DIN 5480 規(guī)范，設(shè)計(jì)出驅(qū)動(dòng)齒為零點(diǎn)定位型；
第三種為依據(jù)DIN 5482 規(guī)范之驅(qū)動(dòng)齒；
第四種為Baruffaldi MT，驅(qū)動(dòng)齒為梅花型；
第五種為Duplomatic IT，驅(qū)動(dòng)齒為梅花型。
各種驅(qū)動(dòng)齒可能的差異原因，可能為
（1）加工制程及成本
（2）加工條件需求（如剛性攻牙）
（3）驅(qū)動(dòng)齒咬合時(shí)間（設(shè)計(jì)咬合行程不同）。
VDI系統(tǒng)的鎖固端為齒排，依據(jù)規(guī)范為DIN69880，透過迫緊塊，將動(dòng)力刀座固定于刀盤上。
圖1為VDI動(dòng)力刀座外觀，圖2為Sauter之VDI動(dòng)力刀座內(nèi)部機(jī)構(gòu)之設(shè)計(jì)，VDI系統(tǒng)之使用特性為用于輕切削，鎖固方式也較容易，歐系大多使用此系統(tǒng)。
BMT系統(tǒng)，系Base Mount Tooling之縮寫，
主要使用國家為日本、中國臺(tái)灣的工具機(jī)廠多半數(shù)使用此系統(tǒng)，BMT主要特征為刀座與刀盤為面接觸鎖固，總共使用4個(gè)螺絲作為鎖固，而且以4個(gè)螺絲的等分圓直徑作為刀座規(guī)格描述，在理論上，BMT結(jié)合剛性較VDI佳（4個(gè)螺絲+鎖固為面型式），適合用于重切削，目前尚無使用標(biāo)準(zhǔn)齒輪規(guī)范，各家廠商設(shè)計(jì)皆有所不同。
圖3為BMT動(dòng)力刀座之外觀。
動(dòng)力刀塔使用回路可分為油壓回路、冷卻液回路及電器回路，各項(xiàng)回路功能說明如下。
1. 油壓回路：主要控制刀盤的clamping 及unclamping功能。
2. 冷卻液回路：主要分為部分之冷卻，動(dòng)力刀塔內(nèi)曲齒離合器冷卻、內(nèi)部軸承及外部切削時(shí)的冷卻液提供三部分。
3. 電器回路：主要為伺服馬達(dá)控制、刀盤clamping 及unclamping檢知及銑削軸離合器之位置檢知。
動(dòng)力刀塔制造商
1. VDI系統(tǒng)部分，歐洲制造廠主要有德國Sauter、意大利Baruffaldi及意大利Duplomatic。
2. BMT系統(tǒng)部分，日本工具機(jī)廠如MORI SEIKI、MAZAK、OKUMA、MIYANO、STAR及HITACHI SEIKI等，皆自行生產(chǎn)制造。
動(dòng)力刀塔產(chǎn)品的開發(fā)是有相當(dāng)程度的困難度。困難的原因茲整理如下：
（1）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，設(shè)計(jì)空間受限于整機(jī)行程
（2）齒輪的設(shè)計(jì)與加工不易，齒輪的加工設(shè)備及制程繁瑣，尤其是只使用一個(gè)伺服馬達(dá)的動(dòng)力刀塔產(chǎn)品
（3）動(dòng)力刀塔的產(chǎn)品系統(tǒng)種類及規(guī)格繁多，投入設(shè)計(jì)成本高
（4）采用的規(guī)范眾多，資料取得不易及成本高
（5）測(cè)試與檢驗(yàn)設(shè)備購置成本高。
雖是如此，預(yù)投入開發(fā)的廠商還是很多，就市場(chǎng)面而言，目前的產(chǎn)能還稍不足，且從遠(yuǎn)程規(guī)劃來看，未來使用動(dòng)力刀塔的設(shè)備有增加的趨勢(shì)，是一個(gè)具有發(fā)展?jié)摿Φ年P(guān)鍵零組件之一。
 |
| 圖1 VDI動(dòng)力刀座外觀 |
 |  |
| 圖2 VDI動(dòng)力刀座內(nèi)部機(jī)構(gòu)之設(shè)計(jì) | 圖3 BMT動(dòng)力刀座之外觀 |
動(dòng)力刀座系統(tǒng)介紹
目前動(dòng)力刀塔使用的動(dòng)力刀座系統(tǒng)分為VDI及BMT兩種系統(tǒng)，故刀盤之設(shè)計(jì)上也分為VDI及BMT兩種系統(tǒng)。
依固定的方式不同，VDI的固定方式為動(dòng)力刀座上有一齒排之設(shè)計(jì)，齒排尺寸依據(jù)規(guī)范DIN 69880，用一迫緊塊鎖入并緊壓動(dòng)力刀座之齒排。VDI系統(tǒng)依據(jù)DIN之規(guī)范而設(shè)計(jì)，并且，在動(dòng)力刀具驅(qū)動(dòng)齒之使用，會(huì)隨不同廠牌所依據(jù)的DIN之編號(hào)也會(huì)有所不同，目前使用的驅(qū)動(dòng)齒型共有五種，
種為依據(jù)DIN 1809規(guī)范，驅(qū)動(dòng)齒為一字型；
第二種為Sauter依據(jù)DIN 5480 規(guī)范，設(shè)計(jì)出驅(qū)動(dòng)齒為零點(diǎn)定位型；
第三種為依據(jù)DIN 5482 規(guī)范之驅(qū)動(dòng)齒；
第四種為Baruffaldi MT，驅(qū)動(dòng)齒為梅花型；
第五種為Duplomatic IT，驅(qū)動(dòng)齒為梅花型。
各種驅(qū)動(dòng)齒可能的差異原因，可能為
（1）加工制程及成本
（2）加工條件需求（如剛性攻牙）
（3）驅(qū)動(dòng)齒咬合時(shí)間（設(shè)計(jì)咬合行程不同）。
VDI系統(tǒng)的鎖固端為齒排，依據(jù)規(guī)范為DIN69880，透過迫緊塊，將動(dòng)力刀座固定于刀盤上。
圖1為VDI動(dòng)力刀座外觀，圖2為Sauter之VDI動(dòng)力刀座內(nèi)部機(jī)構(gòu)之設(shè)計(jì)，VDI系統(tǒng)之使用特性為用于輕切削，鎖固方式也較容易，歐系大多使用此系統(tǒng)。
BMT系統(tǒng)，系Base Mount Tooling之縮寫，
主要使用國家為日本、中國臺(tái)灣的工具機(jī)廠多半數(shù)使用此系統(tǒng)，BMT主要特征為刀座與刀盤為面接觸鎖固，總共使用4個(gè)螺絲作為鎖固，而且以4個(gè)螺絲的等分圓直徑作為刀座規(guī)格描述，在理論上，BMT結(jié)合剛性較VDI佳（4個(gè)螺絲+鎖固為面型式），適合用于重切削，目前尚無使用標(biāo)準(zhǔn)齒輪規(guī)范，各家廠商設(shè)計(jì)皆有所不同。
圖3為BMT動(dòng)力刀座之外觀。
動(dòng)力刀塔使用回路可分為油壓回路、冷卻液回路及電器回路，各項(xiàng)回路功能說明如下。
1. 油壓回路：主要控制刀盤的clamping 及unclamping功能。
2. 冷卻液回路：主要分為部分之冷卻，動(dòng)力刀塔內(nèi)曲齒離合器冷卻、內(nèi)部軸承及外部切削時(shí)的冷卻液提供三部分。
3. 電器回路：主要為伺服馬達(dá)控制、刀盤clamping 及unclamping檢知及銑削軸離合器之位置檢知。
動(dòng)力刀塔制造商
1. VDI系統(tǒng)部分，歐洲制造廠主要有德國Sauter、意大利Baruffaldi及意大利Duplomatic。
2. BMT系統(tǒng)部分，日本工具機(jī)廠如MORI SEIKI、MAZAK、OKUMA、MIYANO、STAR及HITACHI SEIKI等，皆自行生產(chǎn)制造。
動(dòng)力刀塔產(chǎn)品的開發(fā)是有相當(dāng)程度的困難度。困難的原因茲整理如下：
（1）機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，設(shè)計(jì)空間受限于整機(jī)行程
（2）齒輪的設(shè)計(jì)與加工不易，齒輪的加工設(shè)備及制程繁瑣，尤其是只使用一個(gè)伺服馬達(dá)的動(dòng)力刀塔產(chǎn)品
（3）動(dòng)力刀塔的產(chǎn)品系統(tǒng)種類及規(guī)格繁多，投入設(shè)計(jì)成本高
（4）采用的規(guī)范眾多，資料取得不易及成本高
（5）測(cè)試與檢驗(yàn)設(shè)備購置成本高。
雖是如此，預(yù)投入開發(fā)的廠商還是很多，就市場(chǎng)面而言，目前的產(chǎn)能還稍不足，且從遠(yuǎn)程規(guī)劃來看，未來使用動(dòng)力刀塔的設(shè)備有增加的趨勢(shì)，是一個(gè)具有發(fā)展?jié)摿Φ年P(guān)鍵零組件之一。