数控回转工作台

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分度工作台和数控回转工作台

分度工作台和数控回转工作台

分度工作台和数控回转工作台
回转工作台使数控机床能根据掌握指令作分度或回转运动,完成指定的加工工序。

常用的回转工作台有分度工作台和数控回转工作台。

分度工作台只能完成分度运动,不能实现圆周进给运动;数控回转工作台能实现圆周进给运动。

1)分度工作台
通常分度工作台的分度运动只限于某些规定的角度,不能实现0°~360°范围内任意角度的分度。

为了保证加工精度,分度工作台的定位(定心和分度)精度要求很高,要有特地的定位元件来保证。

分度工作台按其定位机构的不同分为定位销式分度工作台和鼠牙盘式分度工作台:
(1)定位销式分度工作台
定位销式分度工作台采纳定位销和定位孔作为定位元件,定位精度取决于定位销和定位孔的位置精度和协作间隙,最高精度可达±5分。

(2)鼠牙盘式分度工作台
采纳鼠牙盘定位的分度工作台能达到较高的分度定位精度,一般为±3分,最高可达±0.4分。

能承受很大的外载,定位刚度高,精度保持性好。

2)数控回转工作台
为了扩大数控机床的加工性能,适应某些零件加工的需要,数控机床的进给运动,除X、Y、Z三个坐标轴的直线进给运动之外,还可以
有绕X、Y、Z三个坐标轴的圆周进给运动,分别称为A、B、C轴。

数控机床的圆周进给运动,由数控回转工作台实现。

数控回转工作台能实现自动进给,在结构上和数控机床的进给驱动机构有很多共同之点。

不同之点在于数控机床的进给驱动机构实现的是直线进给运动,而数控回转工作台实现的是圆周进给运动。

数控回转工作台分为开环和闭环两种。

数控回转工作台的用途

数控回转工作台的用途

数控回转工作台主要用于数控幢床和铣床,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。

数控回转工作台的回转运动是靠伺服电动机驱动该回转工作台台面下的蜗轮蜗杆机构来实现的,再由蜗轮带动其转动。

数控回转工作台的台面与蜗轮的连接方式如图9-33所示。

图9-33数控回转工作台的台面与蜗轮的连接方式2.数控回转工作台的工作原理如图9-34所示为JCS-013型自动换刀数控卧式it铣床的数控回转工作台.该数控回转工作台由传动系统、间隙消除装置及蜗轮夹紧装置等组成。

数控回转工作台的运动由伺服电动机1驱动,经齿轮2,4带动蜗杆9,通过蜗轮10使工作台回转。

为了尽量消除传动间隙和反向间隙,齿轮2,4相啮合的侧隙是靠调整偏心环来消除的。

齿轮4与蜗杆9是靠楔形拉紧圆柱销5(A-A剖面)来连接的,这种连接方式能消除轴与套之间的配合间隙。

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9的轴向位置来调整间隙。

这样蜗杆的左右两侧面具有不同的螺距,使得蜗杆齿厚从一端向另一端逐渐增厚。

但由于同一侧的螺距是相同的,所以仍然保持着正常的啮合。

调整时先松开螺母7上的锁紧螺钉8,使压块s与调整套11松开,同时将楔形拉紧圆柱销5松开,然后转动调整套11,带动蜗杆9轴向移动。

根据设计要求,蜗杆有10 mm的轴向移动调整量,这时蜗杆副的侧隙可调整0. 2 mm。

调整后锁紧调整套11和楔形拉紧圆柱销5,蜗杆的左右两端都由双列滚针轴承支承。

其左端为自由端,可以伸长,以消除温度变化的影响;右端装有双列推力轴承.能轴向定位。

当数控回转工作台静止时必须处于锁紧状态,其台面用沿其圆周方向分布的8个夹紧液压缸进行夹紧。

当数控回转工作台不回转时,夹紧液压缸14的上腔进压力油,使活塞15向下运动,通过钢球17、夹紧瓦12,13将蜗轮10夹紧;当数控回转工作台需要回转时,数控系统发出指令,使夹紧液压缸14上腔的油流回油箱,在弹簧16的作用下,钢球17抬起,夹紧瓦12,13松开蜗轮10,然后由伺服电动机1通过传动装置,使蜗轮和数控回转工作台按照控制系统的指令进行回转运动。

数控回转工作台的回转运动驱动电机的选择计算

数控回转工作台的回转运动驱动电机的选择计算

数控回转工作台的回转运动驱动电机的选择计算1.数控回转工作台的简介1.1回转工作台的概述回转工作台是数控刨台卧式铣镗床中不可缺少的重要部件之一,该部件主要用来承载被加工零件的。

并完成机床在X坐标方向作直线运动,和在B坐标上作360°回转运动。

其优点是:可以扩大机床的工艺范围,缩短加工中的辅助时间和提高零件的加工精度。

当零件装卡于工作台面上后,除可进行一般的镗孔、钻孔、铣削外,还可使零件作轴向移动和运转分度等工序。

数控回转工作台是由床身、滑座、工作台三个基本大件组成。

1.2数控回转工作台的主要技术规格:(1)回转工作台的台面尺寸1600×1800mm(2)回转工作台的总高度1110mm(3)回转工作台的载荷10000Kg(4)直线移动行程2000mm(5)回转工作台快速移动速度10000mm/min(6)回转工作台快速回转速度4r/min1.3数控回转工作台回转驱动的设计主要包括以下二个方面:(1)工作台回转驱动的传动系统设计;(2)工作台回转电机的选择;(3)传动零件的设计与校核。

这里重点论述驱动电机的选择。

2.工作台回转驱动电机的选择与计算2.1传动系统设计本文所讨论的大型回转工作台的工作面积为1600×1800mm。

数控回转工作台经过72:36齿形带轮,26:1蜗轮、蜗杆传动,136:17大齿圈和小齿轮的降速,使工作台快速回转速度达到1.5r/min。

2.2工作台回转电机的选择2.2.1工作台回转的传动比计算i=××=4162.2.2所需回转电机额定转速n=4×416=1664r/min2.2.3工作台回转的传动效率的计算η=η×η×η式中:η----轴承的传动效率,取0.98;η----齿轮的传动效率,取0.98;η----蜗轮、蜗杆的传动效率,需进一步计算。

η= (《机械设计》书11-21)式中:γ----普通圆柱蜗杆分度圆柱上的导程角;φ----当量摩擦角,φ=arctanf,其值可根据滑动速度v由《机械设计》书上表11-18或表11-19中选取。

数控回转工作台的工作原理

数控回转工作台的工作原理

数控回转工作台的工作原理
数控回转工作台是一种用于加工圆形工件的专用设备。

其工作原理主要包括以下几个方面:
1. 传动系统:数控回转工作台的传动系统通常采用伺服电机,通过电机驱动回转轴的旋转。

通过控制伺服电机的转速和方向来实现工作台的精确控制。

2. 编码器系统:为了准确控制工作台的位置和转速,数控回转工作台通常会配备编码器系统。

编码器可以实时反馈工作台的位置信息,从而与预先设定的加工程序进行比对,保证加工的准确性和稳定性。

3. 控制系统:数控回转工作台的控制系统通常由数控系统和人机界面组成。

数控系统负责接收加工程序,并将其转化为电机的控制指令,通过编码器系统实现对工作台位置的闭环控制。

人机界面提供操作员与数控系统的交互平台,可以进行参数设置、坐标系切换、加工状态监控等操作。

4. 附件装夹:数控回转工作台在加工过程中,需要将工件固定在工作台上。

通常采用机械夹持、气动夹持等方式进行装夹,以确保工件在加工过程中的稳定性和安全性。

5. 加工过程:工件装夹完毕后,通过数控系统设置好加工程序和参数。

控制系统将根据加工程序发出指令,控制伺服电机驱动工作台进行旋转。

同时,根据加工需要,可以配备切削工具、测量传感器等附件,实现对工件的加工和测量操作。

总的来说,数控回转工作台通过传动系统、编码器系统、控制系统等组成部分,以及附件装夹和加工过程的配合,实现对圆形工件的精确加工和控制。

2024-数控机床回转工作台(全)

2024-数控机床回转工作台(全)
采用多齿重复定位,重复定位精度稳定。
由于多齿啮合,啮合率高,所以定位刚 度好,承载能力强。
最小分度为360º/Z,分度数目多,适用于 多工位分度。
由于离合过程具有磨合作用,其定位精 度不断提高,使用寿命长。
缺点是鼠齿盘制造相较困难。
鼠齿盘及齿形结构如图
工作过程分为三步:
工作台抬起
工作台回转分度
工作台下降并定位锁紧
为了尽量消除反向间隙和传动间隙,通过调整偏 心环3来消除齿轮2和4啮合侧隙。
齿轮4与蜗杆9是靠楔形拉紧圆柱销5〔A一A剖面〕 来连接。
这种连接方式能消除轴与套的配合间隙。
蜗杆9采用螺距渐厚蜗杆,通过移动蜗杆的轴向位 置来调节间隙。
〔图〕测蜗杆的左右两侧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,所以仍能保持正确 的啮合。 调整时松开螺母7的锁紧螺钉8使压块6与调整套松 开。 然后转动调整套11带动蜗杆9作轴向移动。 调整后锁紧调整套11和楔形圆柱销5。 蜗杆的左右两端都有双列滚针轴承支承, 左端为自由端可以伸缩以消除温度变化的影响, 右端装有两个推球轴承能轴向定位。
• TK56系列数控等分转台是数控镗铣床和加工中 心的理想配套附件,可以安装于主机工作台面 上,工作时,在主机相关控制系统控制下,能 够完成以1°为基数的等分分度零件的加工。
• TK14系列数控可倾斜回转工作台,可完 成等分和不等分的角度分度工作。工作台 既可回转,又可倾斜,具有2个自由度。
数控机床回转工作台
电磁铁控制液压阀〔图中未示出〕,使压力油经 孔23进入到工作台7中央的夹紧液压缸下腔10推 动活塞6向上移动,
经推力轴承5和13将工作台7抬起,上下两个鼠齿 盘4和3脱离啮合,
〔图〕当工作台静止时,必须处于锁紧状态。

数控回转工作台

数控回转工作台

目录目录............................................................ - 1 - 第一章绪论....................................................... - 4 -1.1 数控机床简介.............................................. - 4 -1.2数控机床的特点............................................ - 4 - 第二章数控回转工作台的原理与应用................................ - 4 -2.1 数控回转工作台........................................... - 5 -2.2 设计准则................................................. - 6 -2.3 主要技术参数............................................. - 6 - 第三章:数控回转工作台的结构设计................................. - 7 -3.1 传动方案的确定............................................ - 7 -3.1.1传动方案传动时应满足的要求........................... - 7 -3.1.2传动方案及其分析..................................... - 7 -3.2齿轮传动的设计............................................ - 8 -3.2.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数................... - 8 -3.2.2按齿面接触强度设计................................... - 8 -3.2.3按齿根弯曲强度设计.................................. - 11 -3.2.4几何尺寸计算........................................ - 13 -3.3 电液脉冲马达的选择及运动参数的计算...................... - 14 -3.4 蜗轮及蜗杆的选用与校核.................................. - 15 -3.4.3 按齿面接触疲劳强度设计............................ - 15 -3.5 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸.......................... - 16 -3. 5. 1 蜗杆............................................ - 16 -3. 5. 2 蜗轮............................................ - 17 -3.6 轴的校核与计算.......................................... - 17 -3.6.1 画出受力简图...................................... - 17 -3.6.2 画出扭矩图........................................ - 18 -3.6.3 弯矩图............................................ - 18 -3.7 弯矩组合图.............................................. - 18 -3.8 根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径.................... - 19 -3.9 齿轮上键的选取与校核..................................... - 19 -3.10 轴承的选用.............................................. - 19 - 第四章:数控技术发展趋势......................................... - 20 -4.1性能发展方向............................................. - 20 -4.2功能发展方向............................................. - 21 -4.3体系结构的发展........................................... - 21 - 第五章:数控回转工作台台体夹具及工艺设计......................... - 22 -5.1零件的作用............................................... - 22 -5.2确定毛坯,画毛坯,零件图................................. - 22 -5.3工艺规程设计............................................. - 22 -5.3.1定位基准的选择...................................... - 22 -5.3.2选择加工设备及刀,夹,量具.......................... - 22 -5.4夹具设计................................................. - 23 - 结论............................................................ - 24 - 致谢......................................................... - 25 - 参考文献........................................................ - 26 -摘要数控车床今后将向中高挡发展,中档采用普及型数控刀架配套,高档采用动力型刀架,兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种,预计近年来对数控刀架需求量将大大增加。

毕业设计数控回转工作台

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。

任务5数控机床回转工作台及其自动交换装置ppt课件

任务5数控机床回转工作台及其自动交换装置ppt课件

鼠齿盘式分度工作台是利用一对上、下 啮合的齿盘,通过上、下齿盘的相对旋 转来实现工作台的分度,分度的角度范 围依据齿盘的齿数而定。其优点是定位 刚度好,重复定位精度高,分度精度可 达±(0.5-3),且结构简单。缺点是鼠 齿盘的制造精度要求很高,目前已经广 泛应用于各类加工中心上。
《数控机床装调维修》
课外作业
• 1、简述数控回转工作台工作原理?
《数控机床装调维修》
项目一 数控机床识别、结构分析与机床操作
《数控机床装调维修》
项目一 数控机床识别、结构分析与机床操作
采用PP管及配件:根据给水设计图配 置好PP管及配 件,用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ,边剪 边旋转 ,以保 证切口 面的圆 度,保 持熔接 部位干 净无污 物
带有托板交换工件的分度回转工作台
《数控机床装调维修》
项目一 数控机床识别、结构分析与机床操作
数控回转工作台
《数控机床装调维修》
项目一 数控机床识别、结构分析与机床操作
采用PP管及配件:根据给水设计图配 置好PP管及配 件,用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ,边剪 边旋转 ,以保 证切口 面的圆 度,保 持熔接 部位干 净无污 物
二、分度回转工作台
数控机床的分度工作台与回转工作台的区别在于它根据加工要求将工 件回转至所需的角度,以达到加工不同面的目的。它不能实现圆周进给运动, 故而结构上两者有所差异。
采用PP管及配件:根据给水设计图配 置好PP管及配 件,用 管件在 管材垂 直角切 断管材 ,边剪 边旋转 ,以保 证切口 面的圆 度,保 持熔接 部位干 净无污 物
教学目标
• 知识目标
– 了解数控机床回转工作台结构功能
• 技能目标
– 掌握掌握回转工作台的调整方法。
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摘要数控车床今后将向中高挡发展,中档采用普及型数控刀架配套,高档采用动力型刀架,兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种,预计近年来对数控刀架需求量将大大增加。

但是数控回转工作台更有发展前途,它是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台,它常被使用于卧式的镗床和加工中心上,可提高加工效率,完成更多的工艺,它主要由原动力、齿轮传动、蜗杆传动、工作台等部分组成,并可进行间隙消除和蜗轮加紧,是一种很实用的加工工具。

本课题主要介绍了它的原理和机械结构的设计,并对以上部分运用AUTOCAD做图,最后是对数控回转工作台提出的一点建议。

关键词:数控回转工作台齿轮传动蜗杆传动间隙消除蜗轮加紧目录绪论 (3)第一章:数控回转工作台的原理与应用 (4)1.1 数控回转工作的原理 (4)1.2 设计准则 (5)1.3 主要技术参数 (5)第二章:数控回转工作台的结构设计 (6)2.1 传动方案的确定 (6)2.2齿轮传动的设计 (7)2.3 电液脉冲马达的选择及运动参数的计算 (9)2.4 蜗轮及蜗杆的选用与校核 (10)2.5 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (12)2.6 轴的校核与计算 (13)2.7 弯矩组合图 (14)2.8 根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径 (14)2.9 齿轮上键的选择及校核 (15)2.10 轴承的选用 (15)第三章数控技术发展趋势 (16)3.1 性能发展方向 (16)3.2 功能发展方向 (17)3.3 体系结构的发展 (18)3.4 智能化新一代PCNC数控系统 (19)第四章总结 (19)致 (20)参考文献 (20)绪论毕业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、规和方法。

而高职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技能,提高解决本专业围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、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%左右的稳定增长第一章数控回转工作台的原理与应用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围。

1.1 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8-24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1一蜗杆 2一蜗轮 3、4一夹紧瓦 5一小液压缸 6一活塞 7一弹簧8一钢球 9一支座 10一光栅 11、12一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宋调整间隙。

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9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2。

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12及双列向心圆柱滚子轴承11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。

1.2 设计准则我们的设计过程中,本着以下几条设计准则1)创造性的利用所需要的物理性能2)分析原理和性能3)判别功能载荷及其意义4)预测意外载荷5)创造有利的载荷条件6)提高合理的应力分布和刚度7)重量要适宜8)应用基本公式求相称尺寸和最佳尺寸9)根据性能组合选择材料10)零件与整体零件之间精度的进行选择11)功能设计应适应制造工艺和降低成本的要求1.3 主要技术参数(1)回转半径:500 mm(2)重复定位精度:0.005 mm(3)电液脉冲马达功率0.75kw(4)电液脉冲马达转速3000 rpm(5)总传动比:72.5(6)最大承载重量100㎏第二章:数控回转工作台的结构设计2.1 传动方案的确定2.1.1步进电机的原理步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。

每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。

电机总的回转角与输入脉冲数成正比例,相应的转速取决于输入脉冲频率。

步进电机是机电一体化产品中关键部件之一,通常被用作定位控制和定速控制。

步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。

广泛应用于机电一体化产品中,如:数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。

选择步进电机时,首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。

而在选用功率步进电机时,首先要计算机械系统的负载转矩,电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。

在实际工作过程中,各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的围。

一般地说最大静力矩Mjmax大的电机,负载力矩大。

选择步进电机时,应使步距角和机械系统匹配,这样可以得到机床所需的脉冲当量。

在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量,一是可以改变丝杆的导程,二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。

但细分只能改变其分辨率,不改变其精度。

精度是由电机的固有特性所决定。

选择功率步进电机时,应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率,使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量,使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要2.1.2.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。

2.1.3.传动方案及其分析数控回转工作台传动方案为:电液脉冲马达——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。

为了提高减摩擦性和耐磨性,蜗轮通常采用价格较贵的有色金属制造。

由以上分析可得:将齿轮传动放在传动系统的高速级,蜗杆传动放在传动系统的低速级,传动方案较合理。

同时,对于数控回转工作台,结构简单,它有两种型式:开环回转工作台、闭环回转工作台。

两种型式各有特点:开环回转工作台开环回转工作台和开环直线进给机构一样,都可以用点液脉冲马达、功率步进电机来驱动。

闭环回转工作台闭环回转工作台和开环回转工作台大致相同,其区别在于:闭环回转工作台有转动角度的测量元件(圆光栅)。

所测量的结果经反馈与指令值进行比较,按闭环原理进行工作,使转台分度定位精度更高。

2.2 齿轮传动的设计由于前述所选电机可知T=2.39N.M传动比设定为i=3,效率η=0.97工作日安排每年300工作日计,寿命为10年。

2.2.1 选择齿轮传动的类型根据GB/T10085—1988的推荐,采用直齿轮传动的形式。

2.2.2 选择材料考虑到齿轮传动效率不大,速度只是中等,故蜗杆用45号钢;为达到更高的效率和更好的耐磨性,要求齿轮面,硬度为45-55HRC。

2.2.3 按齿面接触疲劳强度设计先按齿面接触疲劳强度进行设计,在校核齿根弯曲疲劳强度。

传递转矩T1=9.55×106P1/N1=(9.55X106×0.75/3000)=2.39N.M载荷系数K:因载荷平稳,由表6-6取K=1.2齿宽系数ψd:由表6-7取ψd=1许用接触压力[δH]:[δH]=[δH2]=220Mpa传动比i:i=3将以上参数代入公式D13≥(671/[δh])2(6-21)KT1(i+1)/ψdiD1≥32.88mm2.2.4 确定齿轮的主要参数与主要尺寸1)齿数取Z1=22,则Z2=i×Z1=3×22=66,取Z2=66。

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