数控机床回转工作台

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数控回转工作台的设计

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。

数控回转工作台带全套CAD图纸

数控回转工作台带全套CAD图纸

陕西国防工业职业技术学院SHAANXI INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕业设计论文题目水平回转工作台专业机电一体化班级机电3111班姓名罗小亮学号23311131指导教师王刚目录摘要 (3)第一章绪论 (4)1.1概述 (4)1.2数控回转工作台的发展及展望 (4)1.3数控回转工作台的原理 (5)1.4 设计要求及主要参数 (6)1.4.1设计准则 (6)第二章数控回转工作台的结构设计 (6)2.1设计工作台的基本要求 (8)2.2数控回转工作台传动方案的选择 (9)2.3电机的选择 (11)2.3.1选择步进电机的注意事项 (11)2.3.2电机的参数计算 (11)2.4齿轮的设计 (12)2.4.1齿轮材料确定 (12)2.4.2齿轮强度计算 (12)2.4.3尺寸计算 (12)2.4.4齿轮结构设计 (14)2.5蜗轮蜗杆设计 (15)2.6蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (16)2.7轴的校核与计算 (18)2.8联轴器的选择 (19)2.9输入轴的设计 (20)2.10蜗杆轴的设计 (25)2.11轴强度的校核 (28)总结 (30)参考文献 (32)致谢 (33)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。

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。

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。

五轴数控机床回转工作台的设计

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。
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鼠齿盘式分度工作台的优点是: 定位刚度好, 重复定位精度高, 分度精度可达±(0.5″-3″)结构简单。 缺点是: 鼠齿盘制造精度要求很高, 且不能任意角度分度,它只能分度能除尽鼠齿盘齿 数的角度。 这种工作台不仅可与数控机床做成一体, 也可作为附件使用,广泛应用于各种加工和测量装 置中。
2.定位销式分度工作台 如图所示是自动换刀数控卧式镜铣床的分度工作台 。
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。
液压缸下腔10的回油经节流间可限制工作台的下降 速度,保护齿面不受冲击。
当分度工作台下降时(图) ,通过推杆2及1的 作用启动微动开关S2,
分度液压缸右腔18通过油孔20进压力油,活塞齿 条8退回。
齿轮11顺时针方向转动时带动挡块17及14回到原 处为下一次分度工作作好准备。
此时内齿轮12已同齿轮11脱开,工作台保持静止 状态。
使推杆1能在弹簧作用下向右移动, 离开微动开关S2,使S2复位,
控制电磁阀(图中未示出)使压力油经油孔21进入 分度油缸左腔19,推动齿条活塞8向右移动,带动与 齿条相啮合的齿轮11作逆时针方向转动。
由于齿轮11已经与内齿轮12相啮合,分度台也将随 着转过相应的角度。
回转角度的近似值将由微动开关和档块17控制,
(图)当工作台静止时,必须处于锁紧状态。
为此,在蜗轮底部装有八对夹紧块12及13,散在底 座上均布着八个小液压缸14,
夹紧液压缸14的上腔通入压力油,使活塞向下运动 ,通过钢球17撑开夹紧块12及13,将蜗轮夹紧。
当工作台需要回转时,数控系统发出指令,夹紧液 压缸14上腔的油流回油箱,钢球17在弹簧16的作用 下向上抬起,夹紧块12和13松开蜗轮,这时蜗轮和 回转工作台可按照控制系统的指令作回转运动。
1.鼠牙盘式分度工作台
鼠牙盘式分度工作台主要由工作台面底座、夹紧液 压缸、分度液压缸和鼠牙盘等零件组成, 其结构如图所示。 鼠牙盘是保证分度精度的关键零件, 在每个齿盘的端面有数目相同的三角形齿。 当两个齿盘啮合时,能自动确定周向和径向的相对 位置。
机床需要进行分度工作时(图),数控装置就发 出指令,
通常数控机床的圆周进给运动,可以实现精确的自 动分度改变工件相对于主轴的位置,以便分别加工 各个表面,这对箱体零件的加工带来了便利。 对于自动换刀的多工序数控机床来说,回转工作台 已成为一个不可缺少的部件。
数控机床中常用的回转工作台有数控回转工 作台和分度工作台。
一、
数控回转工作台
二、
分度工作台
一、数控回转工作台
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,
与此同时:在工作台7向上移动过程中带动内齿 轮12向上套人齿轮11,完成分度前的准备工作。
当工作台7上升时(图) ,推杆2在 弹簧力的作用下向上移动,
开始回转时,挡块14离开推杆15使微动开关S1复位 ,通过电路互锁,始终保持工作台处于上升位置。
Hale Waihona Puke 当工作台转到预定位置附近,挡块17通过16使微动 开关S3工作(图)。
控制电磁阀开启使压力油经油孔22进入到压紧液压 缸上腔9。
活塞3带动工作台7下降,上鼠齿盘4与下鼠齿盘3在 新的位置重新啮合,并定位压紧。
第五章 数控机床的结构
第一节 数控机床的结构要求 第二节 数控机床主传动系统及主轴部件 第三节 数控机床的进给系统 第四节 数控机床回转工作台 第五节 数控加工使用的刀具及自动换刀系统 第六节 数控加工用辅助装置
第四节数控机床回转工作台
为了提高数控机床的生产效率,扩大其工艺范围, 对于数控机床的进给运动除了沿坐标轴X、Y、Z三个 方向的直线进给运动之外,常常还需要有绕X、Y、Z 轴的圆周进给运动。
回转工作台的导轨面由大型滚柱轴承支承,并由圆 锥滚子轴承及圆锥孔双列圆柱滚子轴承保持准确的 回转中心。
(图)数控回转工作台的导轨面由大型滚柱轴承 支承,
并由圆锥滚柱轴承及双列向心圆核滚子轴承保持 回转中心的准确。
数控回转工作台设有零点,当它作回零运动时首 先由安装在蜗轮上的挡块碰撞限位开关。使工作 台减速,然后通过感应块和无触点开关的作用使 工很自准确的停在零点位置上。
数控回转工作台可作任意角度的回转和分度,
可由光栅18进行读数控制,
因此能够达到较高的分度精度。
如图为一个完整的数控回转工作台。
二、分度工作台
分度工作台是按照数控系统的指令,在需要分度时 工作台连同工件回转规定的角度,有时也可采用手 动分度。 分度工作台只能够完成分度运动而不能实现圆周运 动, 并且它的分度运动只能完成一定的回转度数如 90° 、60°或45°等。
分度工作台(图)1位于长方形工作台 10的中间,
在不单独使用分度工作台1时,两个工 作台可以作为一个整体工作台来使用 。这种工作台的定位分度主要靠定位销和定位孔来 实现。
在工作台1的底部均匀分布着八个削边圆柱定位销 7,在工作台底座21上制有一个定位孔衬套6以及 供定位销移动的环形槽。其中只能有一个定位销7 进入定位衬套6中,其余七个定位销则都在环形槽 中。
数控回转工作台主要用于数控镗床和铣床。 从外形上看它与分度工作台没有多大差别,但在内 部结构和功用上则有较大的不同。
如图所示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(图)是由电液步进电动机1驱动 ,经齿轮2和4带动蜗轮8,通过蜗杆10使工作台回 转。
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。
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