数控回转工作台的工作原理
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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。
数控回转工作台的原理和设计崔旭芳1周英2(1燕山大学继续教育学院,河北秦皇岛066004;2海湾安全技术股份有限公司,河北秦皇岛066004)摘要:数控回转工作台是五轴联动的基础,它能够实现回转轴与摆动轴的两坐标定位。
在三轴联动的数控铣床上增加数控回转工作台,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。
详细分析和说明了双回转工作台的分类、结构、工作原理和设计过程。
设计中采用了先进的电主轴作为主轴系统的核心部件,使机械结构更加简单、控制部分相应简化,并可以方便地与CAD/CAM结合,为数控机床的改造提供依据。
关键词:数控回转工作台;结构;原理;设计中图分类号:TU522.05文献标识码:A文章编号:1001-6945(2008)06-0023-051引言近年来,随着我国国民经济的迅速发展和国防建设的需要,对高档数控机床提出了急迫的大量需求。
机床制造业是一国工业之基石,它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段,是不可或缺的战略性产业。
即使是发达工业化国家,也无不高度重视。
机床是一个国家制造业水平的象征,代表机床制造业最高境界的则是五轴联动数控机床系统。
从某种意义上说,五轴联动数控机床系统反映了一个国家的工业发展水平状况。
2五轴联动机床简介及加工特点数控机床加工某些零件时,除需要有沿X、Y、Z三个坐标轴的直线进给运动之外,还需要有绕X、Y、Z三个坐标轴的圆周进给运动,分别称为A、B、C轴。
五轴联动机床也称五坐标机床,它是在三个平动轴(沿X、Y、Z轴的直线运动)的基础上增加了两个转动轴(能实现绕X轴、Z轴旋转运动,即A轴和C轴),不仅可使刀具相对于工件的位置任意可控,而且刀具轴线相对于工件的方向也在一定范围内任意可控,由此使五坐标加工工具有以下特点:a.可避免刀具干涉,加工普通三坐标机床难以加工的复杂零件,加工适应性广,如图1(a)所示。
图1五坐标加工的特点b.对于直纹面类零件,可采用侧铣方式一刀成型,加工质量好、效率高,如图1(b)所示。
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。
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。
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
数控回转工作台是一种用于加工旋转体的自动化设备。
它通过程序控制,可以在水平和垂直方向上进行精确的旋转和定位,从而实现对工件的加工。
数控回转工作台的工作原理如下:
1. 传感器检测信号:工作台上安装有多个传感器,可以检测旋转台的位置和工件的相对位置。
2. 程序控制:通过数控系统下达指令,控制伺服电机和液压系统,实现旋转和定位。
3. 旋转运动:伺服电机带动旋转台进行水平旋转,可以根据加工要求设定旋转角度和速度。
4. 定位运动:液压系统带动液压缸进行垂直上下运动,可以根据加工要求设定定位高度和速度。
5. 夹紧工件:工作台上配有夹紧装置,可夹紧工件,确保加工过程中工件的稳固性和安全性。
6. 加工操作:根据预设的加工程序,在工作台上进行加工操作,如钻孔、铣削、切割等。
7. 循环反馈:通过传感器实时检测工作台和工件的位置,将反馈信号发送给数控系统,实现精确的控制和监控。
总之,数控回转工作台通过数控系统的控制,利用伺服电机和液压系统实现水平旋转和垂直定位,从而精确加工工件。
这种自动化设备在提高加工效率和精度方面具有很大的优势。
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AbstractNumerical control there is in the future lathe to in will develop, the middle-grade to adopt popular numerical control knife rest form a complete set, adopt the motive force type knife rest top-grandly, have such varieties as knife rest of hydraulic pressure, servo knife rest, vertical knife rest, etc. concurrently, it is estimated that will increase to numerical control knife rest demand greatly in recent years. The development trend of the Numerical control rotary table is: With the development of numerical control lathe, numerical control knife rest begin to change one hundred sheets , electric liquid is it urge and urge direction develop while being servo to make up fast. Some originally design and is it continue electricity to use to four worker location vertical electronic machinery of knife rest mainly- exposed to control system control some designs. And use AUTOCAD to pursue to the above part, have a more ocular knowledge of electronic knife rest. The last proposition has put forward the suggestion and measure to Numerical control rotary table.Keyword:Numerical control rotary table;Gear drive;Worm drive;Gap elimination;The worm gear steps up.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)1.4 本章小结 (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)2.11 本章小结 (16)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)致谢 (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、规范和方法。
数控回转工作台的原理
数控回转工作台是一种通过计算机控制来实现自动化运转的机械设备,主要用于工件在加工过程中的转动。
它的原理可以分为以下几个方面。
1. 结构设计:数控回转工作台的设计通常采用了齿轮传动和电机驱动的方式。
通过齿轮传动,将电机的旋转运动转换成工作台的回转运动。
在设计时,要考虑齿轮的精度和传动效率,以确保工作台的运动稳定和精确。
2. 电气控制:数控回转工作台的电气控制由计算机和相应的软件完成。
在运行前,操作者需要通过计算机编程来设定工作台的回转速度、角度和运动模式等参数。
通过计算机发送控制信号,驱动电机按照预设的参数进行回转运动。
3. 传感器检测:为了确保工作台的运动精确,数控回转工作台通常配备了角度传感器或编码器等装置。
这些传感器能够实时检测工作台的回转角度,并将检测到的数据反馈给计算机。
计算机根据反馈的数据进行调整,以保持工作台的预定运动轨迹。
4. 运动控制:数控回转工作台的运动控制采用闭环控制系统。
计算机根据传感器的反馈数据,实时调整电机的驱动信号,以实现预定的回转运动。
通过不断地获取传感器数据并进行运算,计算机能够实现对工作台运动的精确控制。
总的来说,数控回转工作台通过机械结构、电气控制、传感器检测和运动控制等技术手段实现工作台的回转运动。
这种自动
化设备能够提高工作效率,减少人工操作的繁琐,提高加工精度。
数控回转工作台的原理
数控回转工作台的原理主要基于数控技术和电机驱动技术。
具体原理如下:
1. 控制系统:数控回转工作台通过计算机控制系统来实现工件的自动定位、旋转和加工操作。
操作员通过输入控制指令和加工参数,计算机控制系统会进行解析和处理,并将相应的指令发送给驱动系统。
2. 驱动系统:数控回转工作台的驱动系统通常采用伺服电机驱动,通过控制电机的转速和转向来实现工件的旋转。
电机可根据指令实现精确的运动,可实现高速运转和精确的定位。
3. 位置检测:数控回转工作台通常配备编码器或传感器用于检测工件的位置。
编码器通过测量电机的转动角度来确定工件的位置,在驱动过程中可以实时监测工件的旋转位置和运行状态。
4. 控制算法:数控回转工作台通过计算机控制系统内部的算法来实现加工操作。
根据加工要求和加工参数,控制系统计算出电机的驱动指令,并根据接收到的编码器反馈信号进行闭环控制,实现工件的精确定位和旋转。
总的来说,数控回转工作台的原理是通过数控技术和电机驱动技术的结合,通过计算机控制系统和编码器来实现工件的自动旋转和定位,从而实现高精度的加工操作。
回转工作台是数控铣床、数控镗床、加工中心等数控机床不可缺少的重要附件( 或部件 ) 。
它的作用是按照控制装置的信号或指令作回转分度或连续回转进给运动,以使数控机床能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。
一、分度工作台分度工作台的功能是完成回转分度运动,即在需要分度时,将工作台及其工件回转一定角度。
其作用是在加工中自动完成工件的转位换面,实现工件一次安装完成几个面的加工。
由于结构上的原因,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,分度工作台的定位精度 ( 定心和分度 ) 要求很高。
实现工作台转位的机构很难达到分度精度的要求,所以要有专门定位元件来保证。
按照采用的定位元件不同,有定位销式分度工作台和鼠齿盘式分度工作台。
1 .定位销式分度工作台定位销式分度工作台采用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精度 ( 位置精度、配合间隙等 ) ,最高可达±5´´ 。
因此,定位销和定位孔衬套的制造和装配精度要求都很高,硬度的要求也很高,而且耐磨性要好。
图 5-31 是自动换刀数控卧式镗铣床的定位销式分度工作台。
该分度工作台置于长方形工作台中间,在不单独使用分度工作台时,两者可以作为一个整体使用。
图5-31 定位销式分度工作台结构1 —挡块;2 —工作台;3 —锥套;4 —螺钉;5 —支座;6 —油缸;7 —定位衬套;8 —定位销; 9 —锁紧油缸; 10 —大齿轮; 11 —长方形工作台; 12 —上底座;13 —止推轴承; 14 —滚针轴承; 15 —进油管道; 16 —中央油缸; 17 —活塞;18 —螺栓; 19 —双列圆柱滚子轴承; 20 —下底座; 21 —弹簧; 22 —活塞拉杆工作台 2 的底部均匀分布着八个 ( 削边圆柱 ) 定位销 8 ,在工作台下底座12 上有一个定位衬套 7 以及环形槽。
数控回转工作台的工作原理
数控回转工作台是一种工业设备,主要用于加工工件。
它的工作原理是通过数控系统控制工作台的旋转和倾斜,使得工件在不同的角度和方向上得以加工。
具体来说,数控回转工作台由工作台、数控系统、电机和驱动器等部分组成。
当需要加工一个工件时,首先需要将工件固定在工作台上,然后将加工程序输入到数控系统中。
数控系统会根据加工程序的要求,控制电机和驱动器启动,使得工作台开始旋转和倾斜。
通过数控系统的精确控制,工件可以在不同的角度和方向上加工,从而达到精确的加工效果。
在加工过程中,数控系统可以实时监测工作台的运动状态,根据实际情况对其进行调整。
同时,数控回转工作台还可以配合其他设备一起工作,如加工中心、车床等,以实现更加高效的加工效果。
总的来说,数控回转工作台的工作原理主要就是通过数控系统精确控制工作台的旋转和倾斜,以实现工件的精确加工。
它的应用范围广泛,在汽车、航空等行业都有着重要的应用。
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