数控回转工作台的设计研究- .pdf

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1、拦．量．圭持j挂誊数控回转工作台的设计研究沈阳机床股份有限公司(辽宁110142)孙岗存沈阳合金材料有限公司(辽宁110179)袁丽数控回转工作台是卧式加工中心的重要功能部作台采用蜗杆蜗轮传动形式，蜗杆设计成双导程形件，在机械加工制造中起着极其重要的作用，数控式，利用导程变化即可消除传动间隙，提高传动的回转工作台的定位精度和速度平稳性是高档数控机精度。选用德国INA公司的回转支承轴承和海德汉床的重要指标。对于高精度的机械加工，要求数控公司的圆光栅测量装置，显著地提高了数控回转工回转工作台具有稳定的速度以及较高的工作精度。作台的定位精度。数控回转工作台剖视图如

2、图2所以前我公司生产的小型卧式加工中心大多选用台湾示。一亘阳机械公司生产的数控回转工作台，为了提高我公司小型卧式加工中心的科技含量，增强我公司小型卧式加工中心在国际市场上的竞争力，我们设计出了一种完全具有自主知识产权的高性能数控回转工作台。本文以HMS80型卧式加工中心数控回转工作台的设计为例，讲述该数控回转工作台的设计过程。图1数控回转工作台根据HM$80型HMS80主要技术参数表1．防护板2．滑座3．定位板4．工作台卧式加工中心工作台台面尺寸800mm×800mm5．回转座6．伺服电动机的总体设计方工作台最大承载能力2000kg3案，制定数控工作台最小分

3、度0．001。2定位精度l0回转工作台的l主要技术参数重复定位精度6工作台转速20r／min如附表。1．结构设计数控回转工作台由工作台、回转座、伺服电动图2数控回转工作台断面图机、滑座、定位板和防护板等组成。数控回转工作1．蜗杆2．回转支承轴承3．夹紧机构台外观如图1所示。4．刹车机构5．圆光栅6呙轮工作台板的夹紧与松开都由液压控制，采用德在该数控回转工作台上，首次使用了具有双刹国先进的夹紧机构，结构类似于主轴的松夹刀机车弹簧片的自制刹车机构。该刹车机构工作原理如构，通过液压推动活塞来实现爪组的闭合与张开。下：正常工作时，通过固定在夹紧螺钉上蝶形弹簧爪组闭合

4、夹紧固定在工作台板下的拉钉，从而实现的作用，刹车弹簧片向两侧张开，使刹车弹簧片工作台板的夹紧；爪组张开松开固定在工作台板下与夹紧板之间保持0．5mm的间隙，夹紧板能够正常的拉钉，从而实现工作台板的松开。该数控回转工旋转；当需要刹车时，在液压的作用下两个小活塞争磊冷加工-主43克服蝶形弹簧的张力，迫使两个小活塞相向运动，v电：：20×—864—：2468．57<3000(r／min)使刹车弹簧片紧紧夹住夹紧板，工作台转动被迫停i7止，从而达到刹车的目的；当刹车需要松开时，只此时电动机转速小于电动机额定转速，电动机需要撤去液压，小活塞在蝶形弹簧张力的作用下自选择

5、合理。动向两侧张开，从而使固定在两个小活塞上的刹车(2)数控回转工作台扭矩的计算由以往的计弹簧片松开夹紧板，此时，工作台能够正常回转。算可知，铣削加工时消耗功率最大，故以铣削加工刹车机构放大图如图3所示。求P切。根据《实用钳工计算手册中公式，计算切向铣削力324F切砥×15式中，为单位铣削力，根据铸铁试料(HT200)，由手册查得=2059N／mm。；a。为铣削宽度，图3刹车机构放大图ae=125mm；ap为铣削深度，口。=3．6mm；￡为每齿进ll，J、活塞2．刹车弹簧片3．蝶形弹簧4．夹紧板5．夹紧螺钉给量，t'z=o．45mm／z；z为铣刀齿数，z=8

6、；D为铣刀数控回转工作台采用蜗杆蜗轮传动形式，因为直径，D=160mm。蜗杆蜗轮传动具有以下特点：结构紧凑、传动比因此，F切砥×大，冲击载荷小、传动平稳、噪声低，传动具有自锁性。数控回转工作台的动力由交流伺服电动机提：2059：：兰6639．29(供，依靠带轮通过同步齿形带传送到双导程蜗杆，3．14×l6U靠蜗杆蜗轮传动来实现工作台的回转。驱动装置展切削力矩^IxR=6639．29×O．32开图如图4所示。=2124．57(N·m)需要电动机的扭矩慨=M224=17．21(N．m)z4=72铣削加工时，数控回转工作台匀速转动，此时2'3=1加速力矩为0；由于

7、采用回转支承轴承，因摩擦力产生的力矩很小，考虑到安全系数，此力矩可以忽图4驱动装置展开图略不计。预选电动机的额定扭矩为18．5N·m，大于所需扭矩，因此，所选电动机满足设计要求。2．数控回转工作台电动机的选择(3)工作台回转惯量的计算工作台回转部分该数控回转工作台选用德国西门子AC系统交及工件总质量M为流伺服电动机，AC系统交流伺服电动机是专门为M=1000+2000=3000(kg)机床进给驱动而开发设计的永磁型电动机，其具有工作台回转部分及工件总回转惯量按下式计算高转速、大扭矩、大容量和极高的耐热性等基本性能。J=Mx(kg．m)预选电动机为SIEMEN

8、S的1FT6086—1AF71．式中，M为回转体的质