針對市面上現(xiàn)有的數(shù)控機床，加工效率低，加工過程繁瑣，難以滿足生產(chǎn)率的需求問題。為中數(shù)控機床專門研發(fā)配套的伺服鏜銑動力頭從而提高加工效率和加工精度。主要是完成數(shù)控機床用伺服車銑動力頭的總體設(shè)計和整體裝配，根據(jù)設(shè)計指標(biāo)要求，數(shù)控機床用伺服車銑動力頭設(shè)計包括主軸的設(shè)計、伺服電機及驅(qū)動單元的設(shè)計、動力頭主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。

1.伺服車銑動力頭總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

  伺服車銑動力頭的總體結(jié)構(gòu)：前端蓋、圓錐滾子軸承、止推球軸承、銑削主軸、主軸箱體、鎖緊套筒、定位法蘭、圓螺母、大同步帶輪、軸用擋圈、小同步帶輪、伺服電機、減速箱體。

2.動力頭主結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

  車銑主軸是動力頭車銑加工的執(zhí)行件，起到傳遞運動和扭矩、承受切削力和驅(qū)動力等載荷的作用，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴，是鉆床zui重要的部件之一。同時，主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計是很大程度上決定了鉆床動力頭的整體結(jié)構(gòu)的大小和切削加工的穩(wěn)定性。因此，對主軸進行優(yōu)化設(shè)計成為了降低動力頭成本、提高鉆床動態(tài)響應(yīng)特性，保證定位精度和扭轉(zhuǎn)剛度的有效手段。

3.伺服電機選用及驅(qū)動模塊的設(shè)計

  伺服電機是伺服車銑動力頭的“心臟”部件，伺服電機作為動力頭的核心器件。控制算法可以實現(xiàn)模式跟蹤控制，制振控制，強化了對振動的控制，因此，即使低剛性機械其定位整定時間也可以縮短；可以實現(xiàn)zui高轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)每分鐘；采用高分辨率串行編碼器，提高定位精度；提高定位精度；采用速度觀測控制，使電機的速度波動大幅度減低，低速下亦可平滑運轉(zhuǎn)。