数控回转工作台的设计说明书Word文档格式.docx

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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，