针对现存数控机床配套卡盘普遍存在的由于基础理论研究相对匮乏导致的设计不合理现象首先介绍液压动力卡盘工作平台的结构及特点建立液压动力卡盘的静力学计算模型;根据转动时离心力会导致静态夹紧力损失的现象建立液压动力卡盘动态夹紧力模型;并在验证液压动力卡盘静态和动态模型的基础上分析参数中摩擦因子对装夹精度的影响。这为液压动力卡盘的设计提供了理论基础具有较好的应用价值。

由于动力卡盘存在使用寿命短、易故障的缺点严重影响了我国高速高精机床的生产及应用。针对存在的问题研发液压动力卡盘综合试验机旨在更加高效地检测液压精密动力卡盘各项性能指标为动力卡盘综合性能的提升奠定基础。对液压动力卡盘的结构进行介绍主要从主轴基本参数、液压系统和检测系统装置三方面对液压动力卡盘综合试验机总方案进行设计通过对比采集得到的测试机的性能指标数据验证了液压精密动力卡盘几何精度、卡盘精度、1μm高速夹持精度、夹紧力和极限转速等项目检测要求。这为提高高速精密动力卡盘的各项性能指标奠定了良好的基础具有较好的应用价值。

目前,我国液压动力卡盘的研究相对落后,特别是力学性能研究的缺乏严重影响着卡盘夹紧力和传递精度的提升,这严重制约着我国数控机床的发展,因此对液压动力卡盘力学性能的研究迫在眉睫。提出基于ANSYS软件分析液压动力卡盘力学性能的方法,对楔心套、盘体、滑座及工件的接触方式进行定义,对螺栓连接进行模拟,对工作载荷下卡盘的应力和位移进行分析,为后续失效性等的分析奠定基础。另外,利用ANSYS软件对夹紧力进行分析,并与试验结果、理论计算进行比对,验证所提出的力学性能分析方法的正确性。