化学机械抛光机床转台结构设计

解析化学机械抛光机机械本体设计摘要：在科技发展的推动下，我国集成电路制造技术也进入了一个全新的发展阶段，不断的提升了晶圆直径，不断缩小了特征线宽，进而将更高的要求抛向了全局平坦和局部的平坦，因此，为了有效额解决这样的问题，将机械抛光机技术应用到其中是非常必要的。

关键词：化学机械；抛光机；机械本体设计为了有效的将晶圆表面全局和局部的平整度予以实现，将化学机械抛光技术应用到其中是非常必要的，但是，这为一项技术含量较高的技术内容，对于其中的机械本体设计内容，我们必须要高度的重视起来，对此，文章通过下文就对相关方面的内容进行了分析与阐述。

一、技术原理分析以一定的压力将旋转的工件控制在旋转的抛光垫上，通过化学溶液和纳米磨粒/亚微米构成的抛光液，在抛光垫和工件上面流动，在抛光液的影响下，工件表面会产生一定的化学反应，通过磨粒作用去除了形成的化学反应物之后，在机械去膜和化学成膜的交替进行中，对超精密的表面抛光予以实现，所谓的游离磨料化学机械抛光就是通过这种抛光技术展现出来的。

在化学机械抛光工作中，对壁工件软的磨粒进行选择，在机械和化学反应的共同影响下，将非常薄的一层材料从工件的外表去除掉，进而将无加工损伤层、高精度层、低表面粗糙层中其中有效的去除掉，在结合了机械研磨和化学腐蚀技术的优点之后，出现了CMP这种全新的技术方式，这种技术对于实现零亚表面损伤和高质量的表面都会带来非常巨大的帮助。

二、化学机械抛光机机械本体设计的相关阐述1、设计依据在化学机械实际抛光的时候，有抛光液的作用存在于抛光垫和工件之间，摩擦系数会随着抛光盘和抛光头相对系数的变化而不断的改变，所以，在设计的时候，应该将摩擦系数确定出来，将摩擦转柜和摩擦力的值要努力的求解出来，进而满足实际工作的需要。

2、设计抛光盘部件结构下图为抛光盘支撑部件结构图。

为了有效的控制抛光盘工作过程中的回转精度和抛光盘的面型精度，用轴承单元来支承高精度数控加工中心，并且将中间的连接部件要尽可能的减少，努力将中间的尺寸链减少，将中间配合误差最大限度的降低下来，确保在满足精度规定的基础上，来提升轴承座，将装配的难度降低下来。

桌面级精密平面抛光机转台结构设计徐航;孙应欢;陈圳杰;孙斐源;杨凯涛;吴喆【摘要】研究设计了一种基于圆柱滚子平面推力轴承的新型桌面级精密平面抛光机转台.阐述了转台的总体结构设计,对偏载情况下抛光盘支撑结构与传统抛光盘支撑结构的抛光盘变形进行了有限元分析.制作了转台样机并对其空载与偏载情况下的抛光盘跳动进行了测量与分析.仿真及实验结果表明,所设计新型转台结构与传统抛光盘支撑结构相比具有更好的偏载稳定性;当偏载逐渐增大时,抛光盘动态端跳测量值基本保持稳定.所设计抛光机转台,可在提高抛光效率同时保证抛光面型精度的稳定性.%A new kind of turntable of tabletop precision plane polisher based on plane thrust bearing supporting is designed.Describe the overall structure design of the turntable,and make the finite element analysis on the deformation of the polishing pad of the proposed support structure and the traditional one under the bias load.The prototype is made and the end jump of polishing pad was measured and analyzed in the case of no load and bias load.The results of simulation and experiment show that the new design of the turntable structure has better bias load stability than the traditional,with the load increasing,the dynamic measurement of the end face run-out is stable.Based on the design of tumtable for the polisher,the polishing efficiency can be improved and simultaneously the stability of the polishing surface accuracy can be ensured.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】5页(P149-153)【关键词】平面抛光;桌面级设备;转台;偏载稳定性【作者】徐航;孙应欢;陈圳杰;孙斐源;杨凯涛;吴喆【作者单位】合肥工业大学宣城校区机械工程系,安微宣城242000;合肥工业大学宣城校区机械工程系,安微宣城242000;合肥工业大学宣城校区机械工程系,安微宣城242000;合肥工业大学宣城校区机械工程系,安微宣城242000;合肥工业大学宣城校区机械工程系,安微宣城242000;合肥工业大学宣城校区机械工程系,安微宣城242000【正文语种】中文【中图分类】TP391随着物联网、车用电子设备、先进医疗器械、智能家居等应用的不断普及，全球相关行业半导体芯片需求正快速增长。

摘要随着制造业的迅速发展，传统的加工设备已无法承担加工高精度、复杂型面零件的要求，数控机床良好的加工精度和数控系统可满足此要求。

而国外的数控机床比较昂贵，其价格要比国内高50%~60%，结合市场调研和毕业设计的实际，进行磨床工作台结构设计。

针对数控磨床工作台存在的爬行、颤振现象，进给滚珠丝杠刚性低问题，确定了采用滚珠丝杠带动工作台，滚珠丝杠和电动机之间采用同步齿形带联接，工作台导轨贴塑，从而改善了润滑条件，同时也起到减振作用，MK1332数控外圆磨床的爬行、颤振现象得到有效解决，提高了零件加工质量；丝杠采用两端固定支承，滚动轴承背靠背组配，刚性可提高一倍。

位置检测装置采用高分辨率的脉冲编码器，通过半闭环控制测量工作台的直线位移。

工作台型面采用平面形式，减少工作台的质量、转动惯量，使系统有更快的响应特性。

本机床对提高加工质量和效率、缩短产品开发周期有积极的意义。

关键词数控磨床工作台滚珠丝杠贴塑导轨AbstractAlong with the rapid development of the manufacturing sector, the traditional processing equipment has been unable to undertake the processing precision, complex parts of the surface, NC Machine good precision and CNC machining systems can meet this requirement. Abroad CNC machine tools more expensive than domestic prices high 50% ~ 60%. combine market research and graduate of the actual design, structural design workstations Grinder. CNC Grinder against the crawling stage, flutter, feed rigid low-ball screw, determine the use of ball screw driven workstations, ball screw and motor uses synchronous belt link Guide laminating workstations, thereby improving the lubrication conditions, but also play a role in damping, MK1332 CNC Cylindrical Grinder crawl, flutter phenomenon to be an effective solution to improve the quality of the parts processing; Screw using both fixed supports, Rolling back-up, rigid be doubled. Position detection device using high-resolution pulse encoder, through half-closed loop control workstations measurement of linear displacement. Workstations using planar surface forms, reducing the quality of workstations, moment of inertia, allowing the system to have a faster response. The processing machine to improve quality and efficiency, shorten the product development cycle has a positive meaning.Keywords CNC Grinder Worktable Ball ScrewsLaminating Guide目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1数控加工技术 (1)1.1.1数控机床的产生和发展 (2)1.1.2数控机床的发展趋势 (2)1.2数控机床的优点 (4)1.2.1数控机床的优点 (4)1.2.2数控机床加工零件的特点 (5)1.3设计参数和方案确定 (6)1.3.1机床主要技术参数 (6)1.3.2MK1332数控外圆磨床设计参数 (6)1.3.3MK1332数控外圆磨床加工产品的主要精度 (7)1.3.4 设计方案的确定 (7)第2章数控机床的组成和分类 (9)2.1数控机床的组成 (9)2.2数控机床的分类 (9)2.2.1 按工艺用途分类 (10)2.2.2 按控制运动方式分类 (10)2.2.3按伺服系统的类型分类 (11)2.2.4按照功能水平分类 (11)第3章进给系统设计 (13)3.1工作台机构传动设计 (13)3.2滚珠丝杠螺母副 (14)3.2.1工作原理与特点 (15)3.2.2滚珠丝杠螺母副的循环方式 (16)3.2.3 滚珠丝杠副的轴向间隙消除和预加载荷 (16)3.3滚珠丝杠副的精度 (16)3.3.1滚珠丝杠当量动载荷的计算 (16)3.3.2 滚珠丝杠的选取和极限转速的计算 (19)3.3.3 滚珠丝杠副效率计算 (22)3.3.4滚珠丝杠副刚度验算 (22)第4章滚珠丝杠的支承 (24)4.1轴端支承形式的选择 (24)4.1.1滚珠丝杠轴端支承形式的选择 (24)4.1.2滚珠丝杠对轴承的要求 (25)4.1.3轴承的组配方式 (25)4.2轴承预紧力 (26)4.2.1轴承应适当的预紧，适当的预紧有助于提高轴承的工作能力 (26)4.2.2预紧与发热 (27)4.3滚珠丝杠的联接 (30)4.3.1同步齿形带的计算 (31)第5章电动机的选择和惯量匹配计算 (37)5.1最大静态切削负载转矩的计算 (37)5.2惯量匹配计算 (38)5.3最大空载加速转矩的计算 (41)5.4系统增益设计 (43)第6章导轨的选择与工作台型面的确定 (45)6.1导轨的选择 (45)6.1.1导轨的分类 (45)6.1.2导轨的间隙调整机构 (48)6.1.3 贴塑导轨设计 (49)6.2工作台型面的确定 (51)第7章机床定位精度验算 (53)结论 (606)致谢 (57)参考文献 (58)附录1 (60)附录2 (66)第1章绪论随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈，产品更新速度越来越快，复杂形式的零件越来越多，精度要求越来越高，多品种、中小批量生产的比重明显增加。

题目组合机床回转工作台结构及控制系统设计院系机械工程学院专业机械设计制造及其自动化学号学生姓名指导教师起讫日期设计地点组合机床回转工作台结构及控制系统设计完成日期：指导教师签字：答辩小组成员签字：摘要目前，制造业所呈现给顾客的是一种不可预测的竞争，这主要表现在顾客需求量不断上升，还有就是世界的快速变化。

当然，不可否认的是竞争变得越来越激烈了。

组合机床完全可以被代表。

尽管如此，世界在发展，组合机床行业在发展，这就必然要求组合机床的发展。

换句话说，要想产品能够保证高质量，与其相对应的被使用的组合机床就必须淘汰传统模式的组合机床而朝向高精度，周期少等方向发展。

所以柔性以及加工精度与可靠性的提高被认为是组合机床装备基本的发展目标。

具体的体现在组合机床必须要用数控技术来进行控制，其主要原因是为了减少劳动力。

事实上，组合机床及其自动线的定义可以被认为是一种在机械与电气之间组合的在自动化方面比较高的工具和一种高质量的技术。

有时候也会加工一些大中型的箱体，对一些孔进行相对应的加工，也会加工一些螺纹和平面等。

技术在发展，现在主轴箱的更换还有刀具的更换，对夹具进行编码被广泛的用于主轴箱。

当然，还会用数字进行控制或者可编程序控制器等工具，其主要目的是要使其在驱动系统甚至循环控制方面能随意的变化。

不仅如此，还要求在加工过程中能够随时可变可调，使其具有灵活性。

关键字：组合机床，回转，工作台，系统，PLC，自动控制ABSTRACTAt present,manufacturing industry presents to the customer is an unpredictable competitive, which is mainly manifested in the rise and rapid change of customer demand, is the world. Of course, it is undeniable that the competition is becoming increasingly fierce. Combination machine tool can be represented. In other words, to be able to guarantee high quality, combination machine tools to be used and the corresponding must combination machine out of the traditional mode and towards high precision, less cycle development. A specific embodiment must use digital technology to control the machine tool, the main reason is to reduce labor.In fact, the definition of combination machine tools and automatic line can be considered as a combination between mechanical and electrical automation is high and a high quality technology. Sometimes the processing of large and medium-sized box, the corresponding processing for some hole, can also process some thread and plane etc.. The development of technology, now the spindle box replacement and replacement of cutters, the fixture coding is widely used in the spindle box.Not only that, but also requires the ability to keep a variable adjustable during processing, make its have flexibility.Key Words: combination machine, rotary, working platform, system, PLC, automatic control目录1 概述 (1)1.1 组合机床概述 (1)1.2 回转工作台概述 (2)1.3 回转工作台方案设计 (3)2回转工作台的结构设计 (6)2.1确定传动方案 (6)2.2 齿轮传动设计 (8)2.3 电液脉冲马达的选择 (9)2.4 蜗轮蜗杆设计 (11)2.5 轴的设计 (12)3 PLC控制系统设计 (18)3.1PLC概述 (18)3.2 设计条件 (21)3.3 设计的原理以及步骤 (22)3.4 PLC控制的设计过程 (24)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1 概述1.1 组合机床概述在机械制造行业，组合机床设备被广泛的使用，当然，有时候还使用其他的工艺装备。

机床（磨床）主传动系统结构设计解析1绪论1.1磨床简介磨床(grinder,grinding machine)是利⽤磨具对⼯件表⾯进⾏磨削加⼯的机床。

⼤多数的磨床是使⽤⾼速旋转的砂轮进⾏磨削加⼯，少数的是使⽤油⽯、砂带等其他磨具和游离磨料进⾏加⼯，如珩磨机、超精加⼯机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。

磨床能加⼯硬度较⾼的材料，如淬硬钢、硬质合⾦等；也能加⼯脆性材料，如玻璃、花岗⽯。

磨床能作⾼精度和表⾯粗糙度很⼩的磨削，也能进⾏⾼效率的磨削，如强⼒磨削等。

⼗⼋世纪30年代，为了适应钟表、⾃⾏车、缝纫机和枪械等零件淬硬后的加⼯，英国、德国和美国分别研制出使⽤天然磨料砂轮的磨床。

这些磨床是在当时现成的机床如车床、刨床等上⾯加装磨头改制⽽成的，它们结构简单，刚度低，磨削时易产⽣振动，要求操作⼯⼈要有很⾼的技艺才能磨出精密的⼯件。

1876年在巴黎博览会展出的美国布朗-夏普公司制造的万能外圆磨床，是⾸次具有现代磨床基本特征的机械。

它的⼯件头架和尾座安装在往复移动的⼯作台上，箱形床⾝提⾼了机床刚度，并带有内圆磨削附件。

1883年，这家公司制成磨头装在⽴柱上、⼯作台作往复移动的平⾯磨床。

1900年前后，⼈造磨料的发展和液压传动的应⽤，对磨床的发展有很⼤的推动作⽤。

随着近代⼯业特别是汽车⼯业的发展，各种不同类型的磨床相继问世。

例如20世纪初，先后研制出加⼯⽓缸体的⾏星内圆磨床、曲轴磨床、凸轮轴磨床和带电磁吸盘的活塞环磨床等。

⾃动测量装置于1908年开始应⽤到磨床上。

到了1920年前后，⽆⼼磨床、双端⾯磨床、轧辊磨床、导轨磨床，珩磨机和超精加⼯机床等相继制成使⽤；50年代⼜出现了可作镜⾯磨削的⾼精度外圆磨床；60年代末⼜出现了砂轮线速度达60～80⽶/秒的⾼速磨床和⼤切深、缓进给磨削平⾯磨床；70年代，采⽤微处理机的数字控制和适应控制等技术在磨床上得到了⼴泛的应⽤。

随着⾼精度、⾼硬度机械零件数量的增加，以及精密铸造和精密锻造⼯艺的发展，磨床的性能、品种和产量都在不断的提⾼和增长。

CMP抛光—化学机械抛光概念CMP，即Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光。

CMP技术所采用的设备及消耗品包括：抛光机、抛光浆料、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等。

CMP技术的概念是1965年由Monsanto首次提出。

该技术最初是用于获取高质量的玻璃表面，如军用望远镜等。

1988年IBM开始将CMP技术运用于4MDRAM 的制造中，而自从1991年IBM将CMP成功应用到64MDRAM 的生产中以后，CMP技术在世界各地迅速发展起来。

区别于传统的纯机械或纯化学的抛光方法，CMP通过化学的和机械的综合作用，从而避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤和由单纯化学抛光易造成的抛光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。

它利用了磨损中的“软磨硬”原理，即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光。

CMP抛光液CMP抛光液是以高纯硅粉为原料，经特殊工艺生产的一种高纯度低金属离子型抛光产品，广泛用于多种材料纳米级的高平坦化抛光。

如何抛光1. 机械抛光机械抛光是靠切削、材料表面塑性变形去掉被抛光后的凸部而得到平滑面的抛光方法，一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等，以手工操作为主，特殊零件如回转体表面，可使用转台等辅助工具，表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。

超精研抛是采用特制的磨具，在含有磨料的研抛液中，紧压在工件被加工表面上，作高速旋转运动。

利用该技术可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度，是各种抛光方法中最高的。

光学镜片模具常采用这种方法。

2. 化学抛光化学抛光是让材料在化学介质中表面微观凸出的部分较凹部分优先溶解，从而得到平滑面。

这种方法的主要优点是不需复杂设备，可以抛光形状复杂的工件，可以同时抛光很多工件，效率高。

化学抛光的核心问题是抛光液的配制。

化学抛光得到的表面粗糙度一般为数10μm。

3. 电解抛光电解抛光基本原理与化学抛光相同，即靠选择性的溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。

三轴转台结构设计主要包括以下部分：机械结构：三轴转台机械结构主要包括底座、转台台体、中心轴、轴承等部分。

其中，底座是整个转台的基础，必须具有足够的刚性和稳定性，以支撑整个转台台体的重量和转动时的动态载荷。

转台台体是实现转动的主要部件，其设计应考虑到加工精度、转动惯量、负载能力等因素。

中心轴是连接底座和转台台体的关键部件，需要具有足够的刚性和耐磨性，以承受转动时的动态载荷和摩擦力。

轴承是实现转动的关键部件，需要选择适合的轴承类型和规格，以保证转台的转动精度和使用寿命。

控制系统：三轴转台控制系统包括控制系统硬件和软件两部分。

控制系统硬件主要包括控制器、驱动器、传感器等部分，用于实现转台的精确控制和监测。

控制器是控制系统的核心部分，可以接收来自上位机的指令，并根据指令控制驱动器的输出，以实现转台的精确转动。

驱动器是控制系统的执行机构，可以根据控制器的指令输出合适的电压或电流，以驱动电机转动。

传感器是控制系统的反馈机构，可以实时监测转台的位置、速度等参数，并将参数反馈给控制器，以实现闭环控制。

控制系统软件是实现精确控制的核心部分，可以采用各种控制算法和策略，以实现转台的快速、稳定、精确的转动。

负载结构：三轴转台负载结构主要包括负载安装板、负载支撑架等部分。

负载安装板是用于安装各种测试设备和仪器的部件，必须具有足够的刚性和平整度，以确保测试设备的稳定性和测试精度。

负载支撑架是用于支撑负载安装板的部件，必须具有足够的承载能力和稳定性，以承受各种测试设备和仪器的重量和动态载荷。

总之，三轴转台结构设计需要综合考虑机械结构、控制系统和负载结构等方面的因素，以确保转台的精度、稳定性和可靠性。

同时，还需要根据实际应用需求进行优化和改进，以满足特定的测试要求和使用场景。

二轴转台方案设计1.设计简图（草图）2.对于多轴转台，各框架的设计顺序是：由内到外转台的框架断面为空心矩形，其重量轻、惯性大刚度好。

材料选用优质铸转台的框架断面为空心矩形，其重量轻、惯性大刚度好。

转台的设计应按照从内到外的顺序设计，最内层受到载荷和尺寸的限制，因而应该从里面开始设计。

但是本设计给出了最外一层的设计，因为外层的结构相对复杂，内外的原件使用相似。

3.轴系的设计2.1轴系1的设计轴系1上需要有驱动原件、测角原件、支撑原件、连接原件等部件。

2.1.1驱动原件选择转台的驱动元件主要有两大类：一类是电动机；一类是液压马达。

电动机驱动的主要优点是：（1）实现连续回转，而摆动式液压马达则不能。

（2）液压马达必须设置液压油源，而电动机不需要。

对于小转矩、低频响的转台宜采用电动机驱动，而对于那些大转矩、高频响的转台，采用液压驱动方案为佳。

电机驱动常见的电动机为力矩电动机和直流伺服电动机。

力矩电动机允许转速低，可直接与转台主轴连接形成直接驱动。

所以对于该设计方案中可以按如下方式进行：驱动元件：采用直流力矩电机驱动，控制方便，既可开环控制，又可闭环控制；驱动方式：采用直接驱动方式，即将电机输出轴、转台主轴以及码盘轴直接相连。

主要是确定载荷，作用在机械装置上的载荷主要有：摩擦载荷、惯性载荷以及各种环境载荷等。

M⋅fNR=⋅摩擦载荷：由于传动部件之间存在摩擦摩擦引起的。

大小与所受压力和材料的摩擦系数有关。

摩擦力与其力臂的乘积即为摩擦力矩。

惯性载荷：计算回转运动时的惯性载荷，需要知道转动惯量和角加速度，具有传动链装置的，通常将负载的转动惯量折算到电机轴上。

环境载荷：例如风载荷、温差载荷（热变形）等，外载荷的确定，要是具体情况而定，有的可从理论上进行推导，有的需要借助试验来测定。

分析载荷的目的，是为了选择合适的电动机，使之满足要求。

对于转台来说，一般在室内应用，它的载荷主要考虑摩擦载荷和惯性载荷。

经查得，北京京仪敬业电工科技有限公司北微微电机厂的资料可以得出LYX 系列稀土永磁式直流力矩电动机的相关参数如下表所示表一ε⋅=J M对于轴一上的原件较多，驱动力矩较大，所以应选取具有较大的驱动力矩的电机拟选用如下所示的型号支撑元件支撑元件多用轴承，轴承采用两段固定的安装方式。

转台结构设计计算分析发表时间：2019-12-24T09:33:33.853Z 来源：《电力设备》2019年第17期作者：杨志强[导读] 摘要：转台是工程机械车辆类重要的部件，在混凝土泵车、起重机、臂架类消防车、高空作业车等有着广泛使用。

（徐州海伦哲专用车辆股份有限公司江苏徐州 221004）摘要：转台是工程机械车辆类重要的部件，在混凝土泵车、起重机、臂架类消防车、高空作业车等有着广泛使用。

本文对某工程车辆的转台结构进行介绍，并对其进行受力分析，通过对其受力分析计算结果进行改进，为类似设计提供一定参考依据。

关键词：转台结构；设计改进 1前言转台的作用主要是承受力和传递力。

转台结构上部连接臂架结构，它对臂架起支撑作用，转台下部连接回转结构，它固定在回转结构上并随着旋转。

转台两侧边有厚单板结构和箱型结构。

高空作业车、消防车多采用两侧箱型结构，泵车多采用两侧厚单板结构。

相比而言，两侧厚单板结构节省空间，混凝土泵车尤其是大米数泵车，由于臂架多为空间折叠，为了整体布局需要，多采用两侧厚单板结构。

而两侧箱型结构，刚度更好，稳定性更高，因此对于稳定性要求更高的高空作业车、登高消防车等多采用此结构。

图3 混凝土泵车转台 2转台受力分析转台的设计分析步骤基本相同。

下面以某车辆两侧厚单板结构的转台为研究对象，进行受力分析，原设计模型如下：图4 两侧厚单板设计模型 2.1 力的简化转台有两个铰点，如图5，A点为转台与臂架的连接铰点，B点为转台与变幅油缸的连接铰点。

C点为臂架和变幅油缸的连接铰点。

图5 转台铰点受力图已知A点、B点和C点的坐标，通过力的平衡与力矩平衡，可得出A点与B点的力矢量，进而得出转台铰点处A受压力，铰点B处受拉力。

其中G为前端臂架总成重心处的重力。

利用分析法可知： Fx1=-（L1+l3）/（L1+L2+H*ctgα）*G*ctgα Fy1=G-（L1+L3）/（L1+L2+H*ctgα）*G Fx2=（L1+l3）/（L1+L2+H*ctgα）*G*ctgα Fy2=（L1+L3）/（L1+L2+H*ctgα）*G 2.2 有限元分析2.2.1处理。

一、B轴基本结构和锁紧原理B轴转台安装在沿Z轴移动的工作台上（图1），通过底部的2个圆柱销把转台转动传递给圆光栅编码器，将旋转位置信号反馈给数控系统，实现对转台角度的控制。

三维网技术论坛b- s1 s9 k, J; y9 ^该转台采用回转环型伺服力矩电机，此类电机是交流同步电机与直线电机的有机结合。

在回转运动中由回转环型力矩电机直接驱动回转运动，可以省去齿轮等各种中间环节，并能得到高的动态性能和好的定位精度。

这种驱动系统无磨损、维护简便。

9 p/ |/ I7 l; V0 C z机床上电后，为保证加工精度，转台（即B轴）不转动时通过液压锁紧（图2）。

当转台锁紧时，电磁阀YV.112.3由PLC通电驱动，额定90×105Pa压力的液压油通往液压橡胶膨胀圈，膨胀后挤压弹性铜胀圈，使其抱紧扭矩伺服电机转子，进而固定转台。

当转台松开时．电磁阀失电，液压橡胶膨胀圈与油箱相连通直接泄压，弹性铜胀圈复位，转台松开。

三维网技术论坛* n Z0 |: E* P( w J二、故障现象及解决过程1．现象三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江8 `$ N! W; k$ p* l卧式加工中心DHP50采用FANUC一16M数控系统，开机后只有B轴采用相对编码器，所以需要回零，正常情况下需要转动2周左右。

但B轴在回零过程中，只转动30°左右即停止，并出现454#报警：B axis：illegalrotor pos detect伍轴位置检测错误）；436#报警：B axis：softthermal OVC （B轴软件检测热保护）。

9 v- E( V1 B. G6 B8 [3 b+ [6 S 2．原因分析及处理出现报警的原因：转台底部的圆光栅编码器或其连接线路损坏；转台在转动过程中受到的阻力太大，超出其设计载荷。

大型精密转台的结构设计与精度分析于广东; 曾维俊; 陈昊; 陈琦; 何昕【期刊名称】《《制造业自动化》》【年(卷),期】2019(041)011【总页数】5页(P104-107,142)【关键词】精密转台; 结构设计; 密珠轴系; 精度分析【作者】于广东; 曾维俊; 陈昊; 陈琦; 何昕【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春 130033; 中国科学院大学北京 100049; 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所苏州 215163【正文语种】中文【中图分类】TH1220 引言自非相干光光栅剪切相位衬度成像法的诞生以来，近些年得到了极大的发展，这使得该技术推广至人体检测成为可能。

为验证相位衬度成像原理，要求研制一台精密转台，主要的技术指标如表1所示。

表1 转台主要技术指标本文针对上述指标要求，设计了一台大型精密单轴转台，详细论述了转台结构设计，并对该转台进行了精度分析。

在样机完成后对样机进行了相关检测，结果满足项目需求。

1 转台结构设计转台主要由转台台面、滑环组件、轴承环组件、垂直轴组件、驱动系统、圆光栅组件、基座和调平地脚组成，其基本结构方案及主要尺寸如图1所示。

图1 转台结构方案根据成像系统的物理指标，设计转台台面直径1700mm，中心孔径350mm。

整个台面由Q235A板料及标准方钢管焊接而成，如图2所示，台面由内环、中环和外环组成，内部由8组辐射状的筋将三者连接，筋、中环和外环均是典型的“双夹层”的结构，具有结构简单，刚度高及强度大的特点，转台台面焊接完成后，自身又形成“双夹层”结构，使得整个台面刚度大、强度高。

为减少焊后变形，将转台设计成严格的轴对称结构，同时进在整个焊接过程中，充分运用对称焊、间歇焊等焊接工艺，进一步保证焊后变形尽量小。

焊接完成后，进行退火处理和振动时效处理，使焊接应力充分释放，保证转台台面具有较高的尺寸稳定性。

焊接完成后需对转台台面进行焊后加工，为保证轴承环的安装精度，在转台台面下表面加工有轴承环上止推环安装面，经过粗加工、精加工和磨削后，平面度达8μm～10μm。