数控回转工作台的设计说明书.docx

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数控回转工作台的设计说明书

数控回转工作台设计

NCrotarytabledesign

总计毕业设计（论文）42页

表格5个

插图10张

摘要………………………………………………………………………………………1

关键词……………………………………………………………………………………2

第一章绪论………………………………………………………………………………3

1.1概述…………………………………………………………………………………3

1.2数控回转工作台的发展及展望……………………………………………………3

1.3数控回转工作台的原理……………………………………………………………4

1.4设计要求及主要参数………………………………………………………………6

1.4.1设计准则……………………………………………………………………6

1.4.2本次设计中的一些主要参数………………………………………………6

第二章数控回转工作台的结构设计……………………………………………………7

2.1设计工作台的基本要求……………………………………………………………7

2.2数控回转工作台传动方案的选择…………………………………………………7

2.3电机的选择…………………………………………………………………………8

2.3.1选择伺服电机的注意事项…………………………………………………9

2.3.2电机的参数计算……………………………………………………………9

2.4齿轮的设计…………………………………………………………………………11

2.4.1齿轮材料确定………………………………………………………………11

2.4.2齿轮强度计算………………………………………………………………11

2.4.3齿轮尺寸计算………………………………………………………………15

2.4.4齿轮结构设计………………………………………………………………16

2.5蜗轮蜗杆设计………………………………………………………………………18

2.5.1蜗轮蜗杆强度设计…………………………………………………………18

2.5.2蜗杆与蜗轮的参数…………………………………………………………20

2.6蜗杆轴的设计………………………………………………………………………21

2.6.1轴参数设计…………………………………………………………………21

2.6.2轴强度的校核………………………………………………………………25

2.7定心轴的设计………………………………………………………………………25

2.7.1轴上参数计算………………………………………………………………25

2.7.2轴结构设计…………………………………………………………………29

2.8加紧机构的计算……………………………………………………………………29

2.9轴承的选择…………………………………………………………………………31第三章箱体参数设计…………………………………………………………………33

3.1主要零件的质量……………………………………………………………………33

3.2工作台结构尺寸……………………………………………………………………33

第四章数控技术发展趋势……………………………………………………………34

4.1性能发展方向……………………………………………………………………35

4.2功能发展方向……………………………………………………………………36

4.3体系结构的发展…………………………………………………………………37

4.4智能化新一代PCNC数控系统……………………………………………………38

第五章总结……………………………………………………………………………39

参考文献…………………………………………………………………………………40

附录………………………………………………………………………………………41

致谢………………………………………………………………………………………42

摘要

数控机床在机械行业中扮演的角色越来越重要。

德国各先进企业均采用加工中心。

速度、精度和效率是本设计中的关键性能指标。

由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测，元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

本设计中的数控机床采用闭环控制系统，由一组齿轮组和一组涡轮蜗杆为伺服电机减速，带动工作台转动，回转精度的控制主要由固定在定心轴下的光栅反馈到伺服装置完成。

锁紧装置采用8组加紧液压缸、加紧瓦进行锁紧。

本次主要设计方向是数控机床中的数控回转工作台，本人对主要的零件进行了结构功能设计、选型计算以及强度校核。

装配图、零件图运用AutoCAD软件绘制。

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

ABSTRACT

Numericalcontrolthereisinthefuturelathetoinwilldevelop,themiddle-gradetoadoptpopularnumericalcontrolkniferestformacompleteset,adoptthemotiveforcetypekniferesttop-grandly,havesuchvarietiesaskniferestofhydraulicpressure,servokniferest,verticalkniferest,etc.concurrently,itisestimatedthatitwillincreasetonumericalcontrolkniferestdemandgreatlyinrecentyears.

ThedevelopmenttrendoftheNumericalcontrolrotarytableis:

Withthedevelopmentofnumericalcontrollathe,numericalcontrolkniferestbegintochangeonehundredsheets,electricliquidisiturgeandurgedirectiondevelopwhilebeingservotomakeupfast.Someoriginallydesignandisitcontinueelectricitytousetofourworkerlocationverticalelectronicmachineryofkniferestmainly-exposedtocontrolsystemcontrolsomedesigns.

AnduseAUTOCADtopursuetotheabovepart,haveamoreocularknowledgeofelectronickniferest.ThelastpropositionhasputforwardthesuggestionandmeasuretoNumericalcontrolrotarytable.

KeyWords：

Numericalcontrolrotarytable；Geardrive；Wormdrive；Gapelimination；Thewormgearstepsup.

第一章绪论

1.1概述

数控铣床作为效率比拟高的机械制造设备，现在应用的已经非常普遍了。

在加工工件时，将工件装在回转台上，为了满足工件的加工需求，能给工件加工到更多的外表，除了一般机床都能进行的三轴直线运动之外，还必须用回转工作台来给工件做回转运动。

数控系统控制着工作台，去做各种需求的圆周运动。

必要时它可以和其他的坐标轴一起联动，这样来加工复杂一点的零件。

同时在精度的保证下，理论上可以实现任意角度、任意分度的转动。

数控回转工作台的结构最常见的是用电机作为动力源，再者是齿轮传动来减速，最后是蜗轮蜗杆连接工作台，起到带动转动的作用。

设计中回转精度是主要的参考对象。

现在技术越来越先进，社会对回转工作台的要求也是很大。

回转工作台分类可能会有很多，但是一般是可以分为两种，它们是数控回转工作台，还有就是分度台。

数控回转工作台可以自动的运动加工，它的结构和市面上的一般机床的进给机构可能有点相似。

它们最主要的不同的地方在于一般机床是做直线运动的，但是数控回转工作台还可以做回转的运动。

两种回转台从外表上看上去是差不多的，关键不同在于它们的内部。

数控回转工作台又可以细分为两种，一种开环,另一种是闭环。

开环与闭环结构上是看不出什么区别的，它们的区别在于闭环它多了一个角度测量的功能。

这个测量功能会反馈和系统给的指令相互对比，选择闭环的话，工作加工的精度会高一些。

1.2数控回转工作台的发展及展望

目前国内数控机床可以说得到了快速的发展，近年来取得的进步也是非常明显不过了。

尤其是国内的数控系统，从没有到现在的这么成熟。

可以说我国的数控技术大有可为，不断在接近西方国家的先进技术。

作为机床的主要组成部分，回转工作台相对机床的各方面的性能来说是非常重要的。

在未来数控回转工作台主要是向着两个极端发展，一个是开发小型转台，一个是大型转台。

于此同时呢它在性能方面主要还是朝着以更强的以钢为材料的蜗轮，这样可以很大程度的增加工作台转动的速度，增加转台承当负载的能力。

未来在设计形式上也是向着多轴一起联动的趋势前进。

在不久的将来，我国机床的附件将会朝着高档的水平发展。

不管是产品质量或是产品性能，都会慢慢跟上西方发达国家的水平。

并不断地创新，走出自己的特色。

加强对产、学、研的结合力度，从而走专业化生产道路，面向市场，满足数控机床发展的需求。

1.3数控回转工作台的原理

数控回转工作台应用最多的还是在这三个机床中，它们分别是数控铣床、加工中心还有就是数控镗床了。

与一般的工作台比拟起来，在外形上我们很难发现它们会有怎样的不同，它们使用着不同的驱动。

数控回转工作台是可以跟其他的伺服结合一起运动。

如图1-1所示该结构图就是演示的闭环数控回转工作台的内部结构

图1-1闭环内部结构

1-伺服电机；2-主动齿轮；3-偏心环；4-从动齿轮；5-柱销；6-压块；7-螺母；8-锁紧螺钉、11-轴承盖、套筒；9-蜗杆；10-蜗轮；12、13-加紧瓦；14-压紧液压缸；15-活塞；16-弹簧；17-钢球；18-光栅；

这种工作台是由1电机作为动力元件的，然后2、4齿轮为电动机减速所用。

然后齿轮带动9蜗杆，9与蜗轮10配合转动这就可以带动工作台转动了。

通常消除反向间隙、传动间隙的方法有很多的，这里是用了偏心环3就能达到消除齿轮2、4之间的啮合侧隙的目的了。

其中间采用楔形拉紧圆柱销5将蜗杆9、齿轮4连接。

用这种连接方式的优点的是还可以减少各轴和轴套之间的配合间隙。

回转台转角的位置是采用光栅18来进行测量的，它的测量结果会与指令信号相互比拟。

如果其中存在偏差，那么将偏差放大，然后由控制电机使其朝着降低偏差的方位回转，从而使工作台达到精确定位的目的，设计中对于台面的锁紧通过均匀分布的小油缸14达到目的。

在其要加紧时，