第4章 分度头与回转工作台应用
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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。
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转台按功能的不同可分为通用转台和精密转台两类通用是镗床、钻床、铣床和插床等重要附件,用于加工有分度要求的孔、槽和斜面,加工时转动工作台,则可加工圆弧面和圆弧槽等。
通用转台按结构不同又分为水平转台、立卧转台和万能转台。
①水平转台:在圆台面上有工件定位用的中心孔和夹紧用的T型槽。
台面外圆周上刻有360°的等分刻线。
台面与底座之间设有蜗杆-蜗轮副(见蜗杆传动),速比为90:1或120:1,用以传动和分度,蜗杆从底座伸出的一端装有细分刻度盘和手轮。
转动手轮即可驱动台面,并由台面外圆周上的刻度(以度为单位)与细分刻度盘读出旋转角度。
分度精度一般为±60″。
水平转台的蜗杆伸出端也可用联轴器与机床传动装置联接,以实现动力驱动。
②立卧转台:底座有两个相互垂直的安装基面,使台面既可水平也可垂直放置。
③万能转台:台面可以在0°~90°范围内倾斜任意角度,使工件在空间的任何角度都能准确调整。
分度头是安装在铣床上用于将工件分成任意等份的的机床附件,利用分度刻度环和游标,定位销和分度盘以及交换齿轮,将装卡在顶尖间或卡盘上的工件分成任意角度,可将圆周分成任意等份,辅助机床利用各种不同形状的刀具进行各种沟槽﹑正齿轮﹑螺旋正齿轮﹑阿基米德螺线凸轮等的加工工作。
回转工作台(平转台)是铣床的主要附件之一,可用在铣床上进行分度钻孔和铣削、圆周切削、曲面加工、平面及部分线段的直线加工工作。
具体作用是:1.进行圆周切削,加工工件上的圆弧曲面;2.对与给定基准成一定角度的平面进行加工;3.进行钻孔和铣削;回转工作台(平转台)也可装在钻床、插床上完成上述一项或几项工作。