数控回转工作台的设计报告
数控回转工作台的设计

引言对数控回转工作台的设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力,培养学生建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序、规范和方法。
而工科类学生更应侧重于从生产的第一线获得生产实际知识和技能,获得工程技术经用性岗位的基本训练,通过毕业设计,可树立正确的生产观点、经济观点和全局观点,实现由学生向工程技术人员的过渡。
使学生进一步巩固和加深对所学的知识,使之系统化、综合化。
培养学生独立工作、独立思考和综合运用所学知识的能力,提高解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力,从而扩大、深化所学的专业知识和技能。
培养学生的设计计算、工程绘图、实验研究、数据处理、查阅文献、外文资料的阅读与翻译、计算机应用、文字表达等基本工作实践能力,使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。
使学生学会初步掌握解决工程技术问题的正确指导思想、方法手段,树立做事严谨、严肃认真、一丝不苟、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识和团结协作的工作作风。
本次毕业设计主要是解决数控回转工作台的工作原理和机械机构的设计与计算部分,设计思路是先原理后结构,先整体后局部。
目前数控回转工作台已广泛应用于数控机床和加工中心上,它的总的发展趋势是:1.在规格上将向两头延伸,即开发小型和大型转台;2.在性能上将研制以钢为材料的蜗轮,大幅度提高工作台转速和转台的承载能力;3.在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。
数控转台的市场分析:随着我国制造业的发展,加工中心将会越来越多地被要求配备第四轴或第五轴,以扩大加工范围。
估计近几年要求配备数控转台的加工中心将会达到每年600台左右。
预计未来5年,虽然某些行业由于产能过剩、受到宏观调控的影响而继续保持着较低的行业景气度外,部分装备制造业将有望保持较高的增长率,特别是那些国家产业政策鼓励振兴和发展的装备子行业。
作为装备制造业的母机,普通加工机床将获得年均15%-20%左右的稳定增长。
五轴数控机床回转工作台的设计

文章编号:1001-2265(2009)06-0099-03收稿日期:2008-11-05;修回日期:2009-04-15作者简介:刘新宇(1972 ),男,辽宁辽阳人,中信戴卡轮毂制造股份有限公司技术部工程师,主要从事铝合金轮毂的加工工艺及设备的研究,(E-m a il )li uxi nyu @d i casta.l co m 。
五轴数控机床回转工作台的设计刘新宇(中信戴卡轮毂制造股份有限公司技术部,河北秦皇岛 066003)摘要:双轴数控回转工作台是五轴数控机床的基础部件,它能够实现C ,A 轴的回转进给与定位。
在三轴联动的立式数控铣床上增加双轴数控回转工作台,并通过数控改造使之成为五轴数控铣床是扩展机床使用功能的简捷方式。
文章介绍了回转工作台的结构与工作原理,重点讨论了双螺距渐厚蜗杆调隙结构、回转台与摇摆台的回转锁紧装置的结构设计。
关键词:五轴数控机床;数控回转工作台;结构;中图分类号:TG659.023.1 文献标识码:BR otating Table D esign for 5Axis Nu m ericalM achi n e Too lLIU X in -yu(C I T I A D icastalW heelM anufacturi n g Ltd .,Q i n huangdao H ebe i 066003,Ch i n a)Abst ract :2-ax is tab le is one o f the basic co m ponents i n 5ax is num erica lm achine too ,l wh ich enab les the ro ta -ti n g feed and a ll o cation bet w een A and C ax is .Adding the 2ax is rotati n g table to t h e 3ax is vertical num erical m illi n g m ach i n e and d i g italization are key steps to t u rn the vertica lm achine too l to a 5ax is m illi n g m achine .Th is thesis i n troduces the structure and pri n ciple o f rotati n g table ,w it h e m phasis o f rotati n g table and lock i n g m echanis m.K ey w ords :5ax ism illi n g m ach i n e ;d i g ital contro l tab le ;structure0 引言五轴数控机床除了有X 、Y 、Z 三个直线进给轴之外,还有两个回转进给轴,由于能在一次装夹中,可以加工出除定位面之外五个加工面,尤其是可对复杂的空间曲面进行高精度自动加工,所以普遍认为五轴数控机床是叶轮、叶片,螺旋桨、水轮发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等零件加工的唯一手段,也适宜汽车、飞机上各种结构件模具的加工。
数控回转工作台设计--本科毕业设计说明书

数控回转工作台设计--本科毕业设计说明书内蒙古工业大学本科毕业设计说明书学校代码: 10128学号:201220102052(题目:数控回转工作台设计学生姓名:张英智学院:机械学院系别:机械系专业:机械电子工程班级:机电12-1指导教师:张兰挺副教授二〇一六年六月摘要本次设计的数控回转工作台主要是与立式铣床配套使用,其精度直接影响到机床的性能。
本次设计选择由步进电动机作为动力源,一级圆柱直齿轮减速器进行减速及传递转矩和转速,将其传递给蜗轮蜗杆机构来带动工作台进行回转加工工作。
数控回转工作台与数控立式铣床结合使用可进行工件的分度和切削旋转,配合机床X、Y、Z三轴的直线运动可以扩大机床的加工范围,来提高机床的工作效率。
配合数控系统的控制,数控回转工作台可以有效提高生产效率,消除人为误差,提高加工精度。
本次主要设计方向是数控铣床中的数控回转工作台,我们对主要的零件进行了结构功能设计。
装配图、零件图用CAXA软件绘制。
关键词: 立式铣床数控回转工作台齿轮蜗轮蜗杆内蒙古工业大学本科毕业设计说明书AbstractThe design of the NC rotary table is mainly with vertical milling machine , Its precision directly affects the performance of the machine. The design choices the stepping motor as a power source. Level of cylindrical spur gear reduce of reduction and transmission torque and rotational speed, pass it to worm and worm wheel mechanism to drive the workbench rotary processing work. NC rotary table with NC vertical milling machine combined with the use of artifacts can be dividing and cutting rotation, cooperate with X,Y,Z three axis machine tool can expand the linear motion of the machine tool processing range, to improve the working efficiency of the machine tool. With NC system, the control of NC rotary table can effectively improve the production efficiency, eliminating human error, and improve the machining accuracy. The main design direction is the NC rotary table in CNC milling machine, structure and function of main parts of our design. Assembly drawing and part drawing drawn using CAXA software.Key Words: Vertical milling machine;NC rotary table;Worm and worm gear;内蒙古工业大学本科毕业设计说明书目录绪论 ..................................................................... ... 1 第一章数控回转工作台的发展方向 (2)1.1数控回转工作台的发展及展望 (2)1.2数控回转工作台的原理 (2)1.3 设计要求及主要参数 (4)1.3.1设计准则 .......................................................41.3.2此次设计中的一些主要参数 .......................................4 第二章工作台设计和零部件的选用 (5)2.1设计工作台的基本要求 (5)2.2数控回转工作台传动方案的确定 (5)2.3电机的选择 (6)2.3.1脉冲电动机在选择时需要注意的事项 ...............................62.3.2电机的参数计算 .................................................72.4齿轮的设计 (9)2.4.1齿轮材料确定 ...................................................92.4.2齿轮强度计算 ...................................................92.4.3尺寸计算 ......................................................132.5蜗轮蜗杆设计 (14)2.5.1蜗轮蜗杆强度设计 ..............................................142.5.2 蜗杆与蜗轮的参数 ..............................................162.6联轴器的选择 (17)2.7 输入轴的设计 (17)2.7.1 轴上参数计算 ..................................................172.8 蜗杆轴的设计 (21)2.8.1 蜗杆轴参数设计 ................................................212.8.1 轴强度的校核 ..................................................23 总结 ..................................................................... .. 24 参考文献 ...................................................................25 致谢 ......................................................................26内蒙古工业大学本科毕业设计说明书绪论近年来社会的快速进步表现于机械行业是一个国家发展的最重要的决策,它不仅可以为新的科学技术和新产物的研发和机械制造带来了十分必要的前提,还是不可替代的经济快速发展行业。
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。
数控回转工作台设计毕业论文(含全套CAD图纸及ppt)

南昌工程学院毕业设计(论文)机械与电气工程学院系(院)机械设计制造及其自动化专业毕业设计(论文)题目数控回转工作台设计学生姓名 xxxxxxxxxxxxxx班级 09机制(2)班学号 xxxxxxxxxxxx指导教师曾绍平完成日期2013年5月2日数控回转工作台设计NC rotary table design总计毕业设计(论文) 34 页表格 5 个插图 16 幅南昌工程学院本科毕业设计(论文)摘要数控机床在机械行业中扮演的角色越来越重要。
特别是数控机床朝着大功率、高速度、高精度、高稳定性的方向发展,其可靠性已成为衡量其性能的重要指标。
而数控回转工作台作为数控机床中不可或缺的部件,其精度已直接影响到机床的整体性能。
为了提高效率,扩大机床制造范围,数控机床除了做三轴直线进给运动之外,通常还需要用数控回转工作台来做加工的圆周运动。
由此来满足自动改变工件相对主轴的位置,让机床更好的对工件各个面的加工。
配合数控系统的控制,数控回转工作台可以有效提高生产率,消除人为误差,提高加工精度。
数控回转工作台主要是应用于数控铣床与数控镗床或加工中心,它主要是用于对板类、箱体等类似工件的不间断回转加工和多面加工。
本次主要设计方向是数控铣床中的数控回转工作台,我们对主要的零件进行了结构功能设计。
装配图、零件图用CAD软件绘制。
关键词:数控铣床数控回转工作台蜗杆传动AbstractAbstractThe NC machine is playing an increasingly important role in mechanism manufacture. The reliability is the main signal to measure its performance with the tendency of high power, high speed, high fidelity and high stability. However, the NC rotating table, as an inevitable part of NC machine, has affected its overall performance directly because of its high fidelity. In order to improve the optional efficiency and expand the technology scope of NC machine, the feed movement must follow X, Y, and Z coordinate axes as well as being accomplished by NC rotating table to finish its circular feed movement, to reach a purpose that enable the indexing automatically to change the position of machining work pieces with related spindle, and finally make the surface machining conveniently. Besides, improving productivity and machining fidelity, eliminating artificial errors, can also be realized when the NC rotating table is in conjunction with the control of NC system. It is, available to rotating and multi-faced machining, floor parts and boxes parts, mainly applied in NC milling machines and boring machines. The topic in my essay is primarily designed for NC rotating table of milling machines with key parts designing and checking, using the auto CAD software to render assembly drawing and parts drawing.Key Words: NC milling machines; NC rotating table; Worm transmission南昌工程学院本科毕业设计(论文)目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2数控回转工作台的发展及展望 (1)1.3数控回转工作台的原理 (2)1.4 设计要求及主要参数 (3)1.4.1设计准则 (3)1.4.2本次设计中的一些主要参数 (4)第二章数控回转工作台的结构设计 (5)2.1设计工作台的基本要求 (5)2.2数控回转工作台传动方案的选择 (5)2.3电机的选择 (6)2.3.1选择步进电机的注意事项 (6)2.3.2电机的参数计算 (7)2.4齿轮的设计 (9)2.4.1齿轮材料确定 (9)2.4.2齿轮强度计算 (10)2.4.3尺寸计算 (13)2.4.4齿轮结构设计 (14)2.5蜗轮蜗杆设计 (15)2.6联轴器的选择 (18)2.7 输入轴的设计 (19)2.7.1 轴上参数计算 (19)2.7.2 输入轴结构设计 (23)2.8 蜗杆轴的设计 (23)2.8.1 轴参数设计 (23)目录2.8.1 轴强度的校核 (26)2.8.2涡轮轴结构设计 (26)2.9轴承的选择 (27)2.10箱体结构设计 (27)2.10.1箱体结构 (27)2.10.2箱体参数设计 (29)总结 (31)参考文献 (32)附录 (33)致谢 (34)南昌工程学院本科毕设计(论文)第一章绪论1.1概述数控铣床作为效率比较高的机械制造设备,现在应用的已经非常普遍了。
数控回转工作台结构设计

数控回转工作台结构设计数控回转工作台是一种用于加工金属工件的设备,常用于数控铣床、加工中心等机床上。
它具有工作台面可以在水平、垂直两个方向上进行回转的能力,从而实现多种角度的工件加工。
在设计数控回转工作台的结构时,需要考虑以下几个方面:1.工作台面结构:工作台面通常是一个平面,用于放置工件进行加工。
为了提高工作台面的刚性和稳定性,通常会采用铸件或焊接钢板的方式制作。
工作台面通常具有T型槽,用于固定工件或安装夹具,同时还可以通过液压或电机控制使其在水平和垂直方向上进行回转。
2.回转机构:回转机构是实现工作台面回转的关键部件。
它通常由旋转轴承、驱动装置和导向装置组成。
旋转轴承是承受工作台面重量和转动力矩的主要部件,通常选择大直径、高刚度的滚动轴承或滑动轴承。
驱动装置通常采用伺服电机或液压马达,通过减速机传动,使工作台面实现回转。
导向装置用于确保工作台面的回转轨迹准确、平稳,通常采用滑动导轨或滚动导轨。
3.固定装置:为了确保工作台面的刚性和稳定性,需要将工作台面固定在底座上。
固定装置通常通过螺栓或紧固件连接工作台面和底座,以确保工作台面的水平度和垂直度满足加工要求。
4.控制系统:数控回转工作台通常需要配备一个控制系统,用于实现工作台面的回转控制。
控制系统可以采用数控系统或PLC控制系统,通过编程控制工作台面的回转轨迹、速度和停止位置。
在设计数控回转工作台时,需要综合考虑工作台面的刚性、稳定性和回转精度等因素。
同时,还需要根据实际加工需求确定工作台面的尺寸、载荷和回转角度范围。
另外,还要考虑工作台面的定位和夹紧方式,以确保工件在加工过程中的准确定位和固定。
总之,数控回转工作台的结构设计需要充分考虑工作台面的刚性、稳定性和回转控制等因素,以确保工件能够在不同角度下进行准确的加工。
数控磨床回转工作台的设计

数控磨床回转工作台的设计
数控磨床回转工作台是数控磨床的重要组成部分之一,主要用于加工圆形工件。
其设计应考虑以下因素:
1. 负载能力:回转工作台的负载能力需根据不同的加工要求确定,能承受的最大负载需考虑加工工件的直径、重量和加工力等因素。
2. 压力均匀性:为了保证加工精度和工件表面质量,回转工作台在旋转时需要保持平稳和均匀,其设计应充分考虑压力均匀性。
3. 精度:回转工作台的精度是影响加工质量的重要因素之一,应尽量降低误差,确保加工精度。
4. 控制系统:回转工作台需要配备相应的数控系统,以保证其工作的精度和可靠性,同时还需考虑其与主机的配合。
5. 维修性:回转工作台的设计应考虑其易于维修与保养,方便对工作台的任何部件进行检修或更换。
总之,数控磨床回转工作台的设计需要在负载能力、压力均匀性、精度、控制系统和维修性等方面综合考虑,以使其满足加工要求,提高加工效率和加工质量。
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。
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目录1 绪论 (2)1.1 前言 (2)1.2 课题来源 (2)1.3 研究目的与意义 (2)1.4 研究项目的现状及发展趋势 (2)2 数控回转工作台原理 (3)2.1 数控回转工作台 (3)2.2 设计准则 (4)2.3 主要技术参数 (4)2.4 本章小结 (4)3 数控回转工作台结构设计 (4)3.1 传动方案的确定 (4)3.2 齿轮传动的设计 (6)3.3 伺服电机的选择及运动参数的计算 (8)3.4 蜗轮及蜗杆的选用与校核 (9)3.5 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (11)3.6 轴的校核与计算 (12)3.7 弯矩组合图 (13)3.8 根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径 (14)3.9 齿轮上键的选取与校核 (14)3.10 轴承的选用 (14)3.11 本章小结 (15)4 数控技术发展趋势 (15)4.1 性能发展方向 (15)4.2 功能发展方向 (16)4.3 体系结构的发展 (17)4.4 智能化新一代PCNC数控系统 (18)5 设计总结 (18)6 参考文献 (19)1 绪论1.1 前言加工中心最初是从数控铣床发展而来的。
第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。
它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置,从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。
二十世纪70年代以来,加工中心得到迅速发展,出现了可换主轴箱加工中心,它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱,能对工件同时进行多孔加工。
一台加工中心是由机床(机械部分)和控制系统(电气部分)两部分组成,机床是加工中星的主体,控制系统是加工中心的核心。
加工中心的主机通常是由三大基础部件组(床身、立柱和工作台)和主轴部件、刀具存储自动交换系统(ATC)及其它辅助功能部件组成。
有的加工中心还具有托盘(工作台)自动交换系统(APC)。
1.2 课题来源这次毕业设计的课题来源于自选课题——面向壳体零件的卧式加工中心工作台设计,目的是通过本次的设计工作,能够在对面向壳体零件加工的卧式加工中心的了解的基础上,实现对加工中心工作台的设计,并与同组人的对主轴部件、刀库、夹具的设计相应,最终设计出整个机床主要结构部件。
此课题让我们有机会对机械设计方面的知识有一个系统的回顾,进一步加深学习。
1.3 研究目的与意义毕业设计主要是培养我们综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力,培养我们建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序、规范和方法。
培养我们的设计计算、工程绘图、实验研究、数据处理、查阅文献、外文资料的阅读与翻译、计算机应用、文字表达等基本工作实践能力,使我们初步掌握科学研究的基本方法和思路。
本次毕业设计主要是解决卧式加工中心数控回转工作台的工作原理和机械机构的设计与计算部分,设计思路是先原理后结构,先整体后局部。
1.4 研究项目的现状及发展趋势目前数控回转工作台已广泛应用于数控机床和加工中心上,它的总的发展趋势是:1.在规格上将向两头延伸,即开发小型和大型转台;2.在性能上将研制以钢为材料的蜗轮,大幅度提高工作台转速和转台的承载能力;3.在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。
数控转台的市场分析:随着我国制造业的发展,加工中心将会越来越多地被要求配备第四轴或第五轴,以扩大加工范围。
估计近几年要求配备数控转台的加工中心将会达到每年600台左右。
预计未来几年,虽然某些行业由于产能过剩、受到宏观调控的影响而继续保持着较低的行业景气度外,部分装备制造业将有望保持较高的增长率,特别是那些国家产业政策鼓励振兴和发展的装备子行业。
作为装备制造业的母机,普通加工机床将获得年均15%-20%左右的稳定增长。
2 数控回转工作台原理数控机床的圆周进给由回转工作台完成,称为数控机床的第四轴:回转工作台可以与X、Y、Z三个坐标轴联动,从而加工出各种球、圆弧曲线等。
回转工作台可以实现精确的自动分度,扩大了数控机床加工范围。
2.1 数控回转工作台数控回转工作台主要用于数控镗床和铣床,其外形和通用工作台几乎一样,但它的驱动是伺服系统的驱动方式。
它可以与其他伺服进给轴联动。
图2-1为自动换刀数控镗床的回转工作台。
它的进给、分度转位和定位锁紧都是由给定的指令进行控制的。
工作台的运动是由伺服电动机,经齿轮减速后由蜗杆-蜗轮带动。
图2-11—工作台 2—滚柱导轨 3、4—夹紧瓦 5—小液压缸 6—活塞 7—弹簧8—钢球 9—圆光栅 10—双列圆柱滚子轴承 11—圆锥滚子轴承为了消除蜗杆副的传动间隙,采用了双螺距渐厚蜗杆,通过移动蜗杆的轴向位置来调整间隙。
这种蜗杆的左右两侧面具有不同的螺距,因此蜗杆齿厚从头到尾逐渐增厚。
但由于同一侧的螺距是相同的,所以仍然可以保持正常的啮合。
当工作台静止时,必须处于锁紧状态。
为此,在蜗轮底部的辐射方向装有8对夹紧瓦4和3,并在底座上均布同样数量的小液压缸5。
当小液压缸的上腔接通压力油时,活塞6便压向钢球8,撑开夹紧瓦,并夹紧蜗轮。
在工作台需要回转时,先使小液压缸的上腔接通回油路,在弹簧7的作用下,钢球8抬起,夹紧瓦将蜗轮松开。
回转工作台的导轨面由大型滚动轴承支承,并由圆锥滚柱轴承11及双列向心圆柱滚子轴承10保持准确的回转中心。
数控回转工作台的定位精度主要取决于蜗杆副的传动精度,因而必须采用高精度蜗杆副。
在半闭环控制系统中,可以在实际测量工作台静态定位误差之后,确定需要补偿角度的位置和补偿的值,记忆在补偿回路中,由数控装置进行误差补偿。
在全闭环控制系统中,由高精度的圆光栅10发出工作台精确到位信号,反馈给数控装置进行控制。
回转工作台设有零点,当它作回零运动时,先用挡铁压下限位开关,使工作台降速,然后由圆光栅或编码器发出零位信号,使工作台准确地停在零位。
数控回转工作台可以作任意角度的回转和分度,也可以作连续回转进给运动。
2.2 设计准则1)分析原理和性能2)判别功能载荷及其意义3)功能设计应适应制造工艺和降低成本的要求4)提高合理的应力分布和刚度5)重量要适宜6)应用基本公式求相称尺寸和最佳尺寸7)根据性能组合选择材料8)零件与整体零件之间精度的进行选择2.3 主要技术参数(1)回转半径:315 mm(2)重复定位精度:0.005 mm(3)电机功率0.5 kw(4)电机转矩 8.0 N.M(5)总传动比:72.5(6)最大承载重量100㎏2.4 本章小结主要简单介绍毕业设计题目(数控回转工作台)和其发展概况,设计背景、工作原理、设计参数也作了进一步的说明。
3 数控回转工作台结构设计3.1 传动方案的确定3.1.1 驱动方式选择由于数控回转工作台的控制精度要求较高且工作功率不大,动力源应选择微特电机。
可选步进电机或伺服电机。
由于本工作台设计为闭环控制,故开环的步进电机不合适,选用用于闭环控制中的,广泛使用的交流伺服电动机:交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组,一个是励磁绕组Rf,它始终接在交流电压Uf上;另一个是控制绕组L,联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
交流伺服电动机在没有控制电压时,定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场,转子静止不动。
当有控制电压时,定子内便产生一个旋转磁场,转子沿旋转磁场的方向旋转,在负载恒定的情况下,电动机的转速随控制电压的大小而变化,当控制电压的相位相反时,伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似,但前者的转子电阻比后者大得多,所以伺服电动机与单机异步电动机相比,有三个显著特点:1、起动转矩大:由于转子电阻大,其转矩特性曲线与普通异步电动机的转矩特性曲线相比,有明显的区别。
它可使临界转差率S0>1,这样不仅使转矩特性(机械特性)更接近于线性,而且具有较大的起动转矩。
因此,当定子一有控制电压,转子立即转动,即具有起动快、灵敏度高的特点。
2、运行范围较广3、无自转现象:正常运转的伺服电动机,只要失去控制电压,电机立即停止运转。
当伺服电动机失去控制电压后,它处于单相运行状态,由于转子电阻大,定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性(T1-S1、T2-S2曲线)以及合成转矩特性(T-S曲线)交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。
当电源频率为50Hz,电压有36V、110V、220、380V;当电源频率为400Hz,电压有20V、26V、36V、115V等多种。
交流伺服电动机运行平稳、噪音小。
但控制特性是非线性,并且由于转子电阻大,损耗大,效率低,因此与同容量直流伺服电动机相比,体积大、重量重,所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统。
3.1.2 传动方案传动时应满足的要求数控回转工作台一般由原动机、传动装置和工作台组成,传动装置在原动机和工作台之间传递运动和动力,并可实现分度运动。
在本课题中,原动机采用电液脉冲马达,工作台为T形槽工作台,传动装置由齿轮传动和蜗杆传动组成。
合理的传动方案主要满足以下要求:(1)机械的功能要求:应满足工作台的功率、转速和运动形式的要求。
(2)工作条件的要求:例如工作环境、场地、工作制度等。
(3)工作性能要求:保证工作可靠、传动效率高等。
(4)结构工艺性要求;如结构简单、尺寸紧凑、使用维护便利、工艺性和经济合理等。
3.1.3 传动方案及其分析数控回转工作台传动方案为:伺服电机——齿轮传动——蜗杆传动——工作该传动方案分析如下:齿轮传动承受载能力较高,传递运动准确、平稳,传递功率和圆周速度范围很大,传动效率高,结构紧凑。
蜗杆传动有以下特点:1.传动比大在分度机构中可达1000以上。
与其他传动形式相比,传动比相同时,机 构尺寸小,因而结构紧凑。
2.传动平稳 蜗杆齿是连续的螺旋齿,与蜗轮的啮合是连续的,因此,传动平稳,噪声低。
3.可以自锁 当蜗杆的导程角小于齿轮间的当量摩擦角时,若蜗杆为主动件,机构将自锁。
这种蜗杆传动常用于起重装置中。
4.效率低、制造成本较高 蜗杆传动是,齿面上具有较大的滑动速度,摩擦磨损大,故效率约为0.7-0.8,具有自锁的蜗杆传动效率仅为0.4左右。