高精度摆动式回转工作台的设计论文
对回转工作台的优化设计方法研究
对回转工作台的优化设计方法研究摘要：为适应提升装备制造业自主创新能力的发展需要，同时加强新的设计方法和设计理论在大型数控机床结构设计上的应用，本文采用拓扑优化方法，对数控立式车床的回转工作台进行研究，目标以提高其结构刚度和减轻其质量；为得到机床零件更加合理的结构形态，提供了一个研究方法。
关键词：回转工作台，结构设计，静动态特性，尺寸优化数控回转工作台是机床的重要组成部件，回转工作台静态刚度的好坏直接影响整机的加工精度[1]。
工作台的结构尺寸对工作台的静态刚度影响较大[2, 3]，过去人们设计机床时，只能应用模糊的方法来分析机床床身应当如何设计。
比如人们只能粗略的估计，床身大致的体积应当是多少，如果体积太小，可能影响机床性能；如果体积太大，可能因为不适宜安置，不适合应用于工业生产中。
人们只能估计，应当把机床床身设计成立式的或卧式的，或者其它结构的。
因为那时人们只能凭设计者的直觉和工人的经验来设计机床床身，所以人们设计的床身相对的结构比较单一，或者床身的功能只能满足某一个方面的需求。
比如有些床身设计的刚度足够了，而其它的性能又不足了。
应用机床床身结构的有限元分析，可让机床床身整体性能和局部设计都能达到设计的需求[4]。
ANSYS软件是以有限元分析为基础的大型通用 CAE 软件，本文采用 ANSYS 软件对工作台进行静刚度分析、模态分析及尺寸优化设计。
1、回转工作台结构分析(1)载荷施加及约束处理为较好的模拟实际情况，对回转工作台施加工件重量、自身重量以及转动角速度三种载荷。
其中常规设计最大加工工件重量300kg。
在主轴回转中心孔施加圆柱约束，由于回转工作台工作中可以做旋转运动，因此圆柱约束的切向方向自由度不限制。
在导轨面施加无摩擦约束，模拟导轨对回转工作台的支撑。
(2)提交运算结果及分析将上述有限元模型提交运算求解，其静力学分析结果如图1所示。
由变形云图（a）可知，回转中心孔到导轨附近处变形值很小，沿径向从导轨到工作台边缘变形值逐渐增大，回转工作台最大变形量为1.6×10-3mm，主要集中在回转工作台边缘部分。
摆线磨床旋转工作台的设计
摘要磨床是金属切削机床中的一个大类，以精度高.品种多著称，是能源.交通.冶金.航天.军工等行业精密加工必备的设备之一。
磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。
随着机械产品精度、可靠性和寿命的要求不断提高以及新型材料的应用增多，磨削加工技术正朝着超硬度磨料磨具、开发精密及超精密磨削和研制高精度、高刚性、多轴的自动化磨床等方向发展。
此外，对磨床的环保要求越来越高，绝大部分的机床产品都采用全封闭的罩壳，绝对没有切削液或切屑外溅的现象。
我要设计的是磨床旋转工作台，其实也就是在设计摆线磨床。
该磨床具有加工效率高、工件质量好、设备成本大大降低的特点，而且结构简单、易于进行自动化控制。
关键词: 磨床金属切削旋转工作台AbstractThe grinder is that greatly, one in metal cutting machine tool is similar to , uses accuracy height. How celebrated the breed is , is the sources of energy.Traffic. Metallurgy. Aerospace. War industry waits for one of the equipment that industry precision work must prepare for. The grinder is to make use of agrinding apparatus to carry out the machine tool that the grinding processes on workpiece outside. Require that ceaseless rise and the new materials application increase by , the grinding processing technology develops the precise and super-precise grinding and develops high-accuracy , height stiffness to surpassing the hardness abrasive grinding apparatus , with the fact that mechanical product accuracy , reliability compose inreply life-span's, polyaxis automation grinder wait direction development. The grinder environmental protection request is besides , face to face more and more high , the most machine tools product all adopt entire enclosed cover shell, phenomenon not cutting liquid absolutely or splashing onto outside cuttings. That I want to design that is a grinder revolution working table , is just in the line grinder designing pendulum in fact. And be a grinder's turn to have the characteristic that the height processing efficiency , workpiece mass regards , equipment cost reduce greatly, the structure simplicity , the automation being in progress easily control.Keywords: Grinder Metal-cutting Revolution working table第一章绪论1.1本课题研究意义磨床是金属切削机床中的一个大类，以精度高.品种多著称，是能源.交通.冶金.航天.军工等行业精密加工必备的设备之一。
毕业设计论文__数控回转工作台设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)数控回转工作台设计NC ROTARY TABLE DESIGN学生姓名班级学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。
徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要传统制造业的巨大变化来自于数控技术的广泛应用，这使制造业脱离了传统，成为工业化的象征。
并且随着数控技术应用领域的扩大和不断发展，它对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着至关重要的作用，因为这些行业的数字化特征已是现代化发展的大趋势。
分析当前世界上数控技术及其装备发展的趋势，其主要研究热点有：1、高速加工、高精加工技术及其装备的新趋势。
2、复合加工机床和5轴联动加工的迅速发展。
3、当代数控系统发展的主要趋势是智能化、开放式、网络化。
4、重视建立新标准规范。
关键词数控技术；智能化；复合加工机床；5轴联动加工机床AbstractThe application of numerical technology has not only brought the revolutionary change to manufacturing industry of the tradition , make the manufacturing industry become the industrialized symbol, and with the constant development of numerical control technology and enlargement of the application , the development of some important trades (IT , automation , light industry , medical treatment , etc .) to the national economy and the peoples livelihood of his plays a more and more important role , because the digitization that these trades needed to equip has already been the main trend of modern development . Numerical control technology in the world at present and equiping the development trend to see , there is the following several respect in its main research focus .1.A high-speed , high finish machining technology and new trend equipped. 2. Link and process and compound to process the fast development of the lathe in 5 axes . 3.Become the main trend of systematic of contemporary numerical control intelligently , openly , networkedlily . 4. Pay attention to the new technical standard , normal setting-up .Keywords : Numerical control technology intelligently compound to process 5 axle gear bed目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 数控系统的发展 (1)1.2 数控机床的发展 (1)1.3 先进数控加工技术 (3)1.3.1 直接数字控制系统 (3)1.3.2 柔性制造系统 (4)1.4数控技术在国民经济中的地位 (8)2 数控回转工作台的原理及应用 (10)2.1 数控回转工作台 (10)2.2 设计准则 (11)2.3 主要技术参数 (12)3 数控回转工作台的设计 (12)3.1 传动方案的选择 (12)3.1.1 传动方案传动时应满足的要求 (12)3.1.2 传动方案及其分析 (13)3.2 电机的选择 (14)3.2.1 步进电机的原理 (14)3.2.2 步进电机的选择及运动参数的计算 (15)3.3 齿轮传动的设计 (17)3.3.1 选择齿轮传动的类型及材料 (17)3.3.2 按齿面接触疲劳强度计算 (17)3.3.3 按齿根弯曲强度计算 (18)3.3.4几何尺寸计算 (19)3.3.5 结构设计..................................................................................... 错误！未定义书签。
数控高转速新型回转工作台的设计与应用
数控高转速新型回转工作台的设计与应用摘要：采用两根轴传动的新型工作台，实现工作台的高速、高精度旋转，Ⅱ轴组件与工作台底座封油圈的分离，降低了工作台轴孔的加工难度，解决了拼接式封油圈的漏油问题。
关键词：两根传动轴；系统传动精度；工作台高速；高精度旋转；组件与底座封油圈分离；拼接式封油圈漏油概述：随着机械工业的不断进步，数控重型立式加工中心对工作台的转速、回转精度、工作台的稳定性的要求也越来越高，通常用提高主轴轴承精度，零件的加工精度来提高工作台的回转精度，但由于传动轴较多，装配时累积误差较难处理，因此对工作台回转精度的提高并不明显，且零件的加工、安装、维护都不方便，用一段时间后精度就会发生变化，严重影响零件的加工质量，这就需要一种加工、安装、调整、维护都很方便的新型工作台来代替原有结构，提高零件的加工效率。
此结构解决老旧结构的工作台传动轴多，加工难度大，调整和维护都不方便，工作台的回转精度和稳定性难以控制的缺点。
本文采用的技术方案是：1、降低工作台传动轴的数量来提高系统的传动精度，降低加工及安装产生的累积误差，2、使传动轴Ⅱ组件与工作台封油圈分离，彻底解决封油圈的加工难度。
本发明机构工作原理（附图）：工作台（1）通过螺钉与大齿圈（4）把合在一起，并随大齿圈（4）一起作旋转运动，底座（2）中间安装有主轴组件（3）及大型推力球轴承，后侧安装Ⅱ轴组件组件（5）；主轴组件（3）是整个回转部分的支撑部件，中间安装有供大齿圈（4）回转用的径向轴承，内部安装有主轴编码器；大齿圈（4）随Ⅱ轴组件组件（5）作旋转运动；Ⅱ轴组件组件（5）安装在底座（2），齿轮轴上下两端分别架在高精度回转轴承上，下部为典型的卸菏轴结构，使得本回转系统共由两个轴组成，因此具有很高的回转精度；皮带轮组件（6）由两个带轮组成，从动带轮安装在Ⅱ轴组件组件（5）的卸菏轴上，主动轮安装在减速箱组件（7）上，两个带轮通过联组窄V带连接；减速箱组件（7）把在底座（2）后面支架上，可通过螺钉调节前后距离，用于窄V带的涨紧，主电机（8）是整个系统的动力来源。
毕业设计数控回转工作台
毕业设计数控回转工作台数控回转工作台是一种常见的工业装备，广泛应用于机械加工领域。
本文将从数控回转工作台的原理、结构和控制系统等方面进行介绍，并对其在实际应用中的优势和存在的问题进行分析和讨论。
一、数控回转工作台的原理数控回转工作台是一种带有自动旋转功能的工作台，可以实现工件的自动旋转和定位。
其原理主要基于数控控制技术，通过编程控制工作台的旋转角度和速度，实现工件在三维空间中的精确定位和加工。
二、数控回转工作台的结构数控回转工作台主要由旋转轴、驱动装置、固定夹具等组成。
旋转轴是工作台的核心部件，通过电机驱动实现工作台的旋转。
驱动装置则负责控制旋转轴的转速和方向，以实现精确的工件定位和加工。
固定夹具则用于将工件固定在工作台上，确保工件的稳定性和精度。
三、数控回转工作台的控制系统数控回转工作台的控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括电机、控制器、编码器等；软件部分则主要包括编程和操作界面。
通过编程操作软件，可以设置工作台的旋转角度、速度和加工路径等参数，实现对工件的精确控制和加工。
四、数控回转工作台的优势1.提高加工效率：数控回转工作台可以实现工件的自动旋转和定位，减少了人工操作的时间和成本。
同时，通过编程操作，可以快速实现多种复杂形状的加工工艺，提高加工效率。
2.提高加工精度：数控回转工作台具有较高的精度和稳定性，可以实现精确的定位和加工。
通过精确控制旋转角度和速度，可以实现对工件的精细加工，提高加工的精度和质量。
3.适用于多种工件加工：数控回转工作台的夹具设计灵活多样，可以适应多种形状和尺寸的工件加工。
通过更换不同的夹具和编程设置，可以实现对不同工件的加工需求。
五、数控回转工作台存在的问题1.设备成本高：数控回转工作台的设备成本相对较高，对于一些中小型企业来说存在一定的经济压力。
2.维护和操作难度大：数控回转工作台的控制系统相对复杂，需要一定的技术人员进行操作和维护。
同时，对于编程等操作的要求较高，需要熟练掌握数控加工技术。
回转工作台毕业设计
回转工作台毕业设计回转工作台毕业设计在工程领域中，回转工作台是一种非常重要的设备，它能够使工件在水平方向上进行旋转和倾斜，从而方便工人进行各种加工操作。
回转工作台常常用于机械加工、装配、焊接等工艺中，对于提高工作效率和质量具有至关重要的作用。
因此，我选择回转工作台作为我的毕业设计课题，旨在设计出一种性能优良、操作简便的回转工作台。
首先，我将对回转工作台的结构进行分析和改进。
目前市面上的回转工作台多数采用齿轮传动，但存在噪音大、精度低等问题。
因此，我计划采用直线电机驱动的方式，通过电磁力来实现工作台的回转和倾斜。
这种驱动方式具有响应速度快、精度高、噪音低等优点，能够更好地满足工作台的运动要求。
其次，我将对回转工作台的控制系统进行设计和优化。
传统的回转工作台控制系统多采用开环控制，缺乏对工作台位置和姿态的准确控制。
为了提高工作台的控制精度和稳定性，我计划采用闭环控制系统，并结合传感器实时监测工作台的位置和姿态。
通过精确的反馈信息，可以实现对工作台的精确控制，提高加工精度和效率。
此外，我还将考虑回转工作台的安全性和可靠性。
在工程领域中，安全是首要考虑的因素之一。
因此，我将在设计中加入安全保护装置，如过载保护、急停开关等，以确保工人在操作过程中的安全。
同时，我还将优化工作台的结构和材料选择，以提高其使用寿命和可靠性，减少维护和故障处理的成本。
最后，我将进行回转工作台的性能测试和优化。
通过实验和模拟分析，我将评估工作台的运动精度、承载能力、响应速度等性能指标，并根据测试结果进行优化设计。
同时，我还将考虑工作台在不同工况下的性能表现，如高温、低温、湿度等环境因素对工作台的影响。
通过全面的性能测试和优化，可以确保设计出一款性能优良的回转工作台。
综上所述，回转工作台毕业设计涉及到结构设计、控制系统设计、安全性和可靠性等多个方面。
通过对这些方面的综合考虑和优化设计，可以实现回转工作台的高性能和高效率。
我相信，在毕业设计的过程中，我将面临各种挑战和困难，但我也相信通过不断努力和学习，我能够成功设计出一款满足工程需求的回转工作台。
浅谈数控回转工作台的结构设计
浅谈数控回转工作台的结构设计引言数控回转工作台是一种常见的工业自动化设备，广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。
它通过回转的方式将工件在不同工作站之间进行转移，实现多个工序的自动化加工。
在数控回转工作台的设计中，合理的结构设计显得尤为重要。
本文将从功能要求、机构结构、传动方式等方面进行探讨，以求到达最正确的结构设计方案。
功能要求数控回转工作台作为自动化加工设备，需要满足如下功能要求： 1. 平安性：工作台在运行时应具备稳定性和平安性，防止发生意外事故。
2. 精度要求：工作台需要具备较高的定位精度和转台精度，确保工件在不同工作站之间的精确转移。
3. 负荷承载能力：工作台需能够承载工件的重量和所需切削力。
4. 运行可靠性：工作台应具有较高的运行可靠性和稳定性，降低设备故障率和维修本钱。
5. 灵巧性：工作台的结构设计应具备一定的灵巧性，能够适应不同工件的加工需求。
机构结构数控回转工作台的机构结构设计应符合以上功能要求，并能够实现工作台的高效运行。
常见的机构结构设计有以下几种：固定轴心回转式结构固定轴心回转式结构是指工作台固定在回转轴上，通过回转轴的旋转实现工作台的转动。
该结构简单、稳定，但缺乏灵巧性，不适用于多工位的加工任务。
车削式滑动支承结构车削式滑动支承结构是将工作台装设在滑动运动的支承上，通过改变支承的位置来实现工作台的转动。
该结构具有较高的精度和稳定性，适用于一些有较高精度要求的加工任务。
双平面球面滚轮滑动支承结构双平面球面滚轮滑动支承结构是一种基于滚动摩擦设计的支承结构，其以双球面滚轮支承圆周方式实现工作台的回转。
该结构可以确保高精度和稳定的回转运动，适用于高精度、高负载的加工任务。
传动方式数控回转工作台的传动方式是实现工作台转动的关键因素之一。
常见的传动方式有以下几种：伺服电机传动伺服电机传动是数控回转工作台常用的传动方式之一。
该传动方式通过将伺服电机与工作台的转动轴相连，通过电机驱开工作台实现回转运动。
[工学]数控回转工作台设计毕业设计
![[工学]数控回转工作台设计毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/4bd6e75df56527d3240c844769eae009581ba232.png)
[工学]数控回转工作台设计毕业设计1数控回转工作台的设计1 概要1.1 前言1.1.1 数控回转工作台的介绍数控机床是一种高效率的加工设备，当零件被装夹在工作台上以后，为了尽可能完成较多工艺内容，除了要求机床有沿X、Y、Z三个坐标轴的直线运动之外，还要求工作台在圆周方向有进给运动和分度运动。
这些运动通常用回转工作台实现。
a、数控回转工作台的主要功能有两个:一是实现工作台的进给分度运动，即在非切削时，装有工件的工作台在整个圆周进行分度旋转;二是实现工作台圆周方向的进给运动，即在进行切削时，与X、Y、Z三个坐标轴进行联动，加工复杂的空间曲面。
b、分度工作台只能完成分度运动，而不能实现圆周运动。
由于结构上的原因，通常分度工作台的分度运动只限于完成规定的角度(如45?60?或90?等)，即在需要分度时，按照数控系统的指令，将工作台及其工件回转规定的角度，以改变工件相对于主轴的位置，完成工件各表面的加工。
数控回转工作台在电火花线切割机床上的应用:电火花线切割加工已广泛用于国防和民用的生产和科研工作中，用于加工各种难加工材料、复杂表面和有特殊要求的零件、刀具和模具。
从工艺的可能性而言，现在的商品电火花线切割加工机床可分为三类:切割直壁二维型面的线切割加工工艺及机床;有斜度切割功能、可实现等锥角三维曲面切割工艺及机床;可实现变锥度、上下异形面切割工艺及机床。
上述X、Y和U、V四轴联动能切割上下异形截面的线切割机床，仍无法加工出螺旋表面、双曲面表面和正旋曲面等复杂表面。
如果增加一个数控回转工作台附件，工件装在用步进电机驱动的回转工作台上，采取数控移动和数控转动相结合的方式编程，用～角方向的单步转动代替或着配合Y轴方向的单步移动，即可完成上述这些复杂曲面加工工艺。
1.1.2 电火花加工的产生和加工原理电火花加工又称放电加工(electrical discharge machining, 简称EDM)，在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产。
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Key Words：Worm；Swing Mechanism；Spherical processing
AbstractII
正文1
1绪论1
1.1回转工作台简述与应用1
1.2高精度摆动式回转工作台的简述与应用2
1.3立题意义3
2总体方案4
2.1总体结构4
2.1.1高精度摆动式回转工作台传动路线及主要部件4
关键词：蜗杆蜗轮；摆动机构；球面加工
The design of high-precision Swing rotary table
Abstract
As the proportion of spherical parts in the machinery industry applications is growing, thereby spherical rotary table processing requirements have become more and more and more stringent. Using spherical grinder can precision grinding spherical body parts, which rotary table is a device used for metal cutting precision positioning, the operator can be processed while maintaining the accuracy of parts. Some allow the use of indexing rotary table indexing device operation, but some can be processed according to the situation, the use of indexing the rotary indexing head workbench. But overall, the general is not high precision rotary table, a small scope, generally only processing two-dimensional surface, such as machining cylindrical surface, kidney-shaped holes.
2.1.2工作原理4
2.2课题容6
2.2.1技术要求及参数6
2.2.2设计的主要要求7
2.2.3高精度摆动式回转工作台设计中的难点7
3设计方案8
3.1支架的设计8
3.2工作台的设计8
3.3电机的选用10
3.3.1电机的介绍10
3.3.2电机的选取11
高精度摆动式回转工作台的设计
The design of high-precision Swing rotary table
作 者 姓 名Biblioteka 龚 英专 业 ：机械设计制造及其自动化
学 号 ：成125315
指 导 教 师：元生、宋宏潮
完 成 日 期：2014.11.30
电机学院继续教育学院
摘 要
随着球形零件在机械行业中应用的比例越来越大，由此对加工球面的回转工作台的要求也越来越多，越来越严格。采用球面磨床能精密磨削加工球面体零件，其回转工作台是金属切削加工中用于精密定位的装置，操作人员能够在保持精度的情况下加工零件。有一些回转工作台允许使用分度装置的分度操作，也有些可以根据加工情况，采用回转工作台上的分度头来分度。但是整体来说，普通回转工作台精度不高，适用围小，一般只能加工二维面，如加工圆柱面、腰形孔。
本次设计的高精度摆动式工作台是一种精密机械，可以将工件定位其上（T型槽一般被用于工作台上）。不同于普通工作台，高精度摆动式工作台主要用于三维面的加工，它主要是为加工超硬球面而设计的，解决了普通回转工作台精度不高，适用围小的缺点，能够加工出高精度、超硬度的球面。高精度摆动式回转工作台可以自由旋转及摆动，高精度回转工作台的转动是由蜗轮驱动的，蜗杆蜗轮不仅用于传动还用于分度。它的进给、分度转位都是由给定的指令进行控制的。工作台的摆动是由减速器带动的齿轮传递到摇臂而摇臂带动工作台的摆动。