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可倾式回转工作台设计【15张图/17100字】【优秀机械毕业设计论文】

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可倾式回转工作台设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

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论文CAD截图

T型槽示意截图.png

中心轴截图.png

中心轴承设计截图.png

可倾式工作台原理图.png

回转工作台原理图.png

工件尺寸展示图.png

工作台底座截图.png

工作台截图.png

摆动工作台原理图截图.png

活塞密封块截图.png

活塞截图.png

液压系统截图.png

齿条尺寸截图.png

齿轮截图.png

A0-装配图.dwg

A1-工作台.dwg

A1-工作台底座.dwg

A1-端齿轮齿.dwg

A2-中心轴.dwg

A2-大密封圈.dwg

A2-活塞封闭块.dwg

A2-端齿盘.dwg

A2-齿条.dwg

A2-齿轮.dwg

A3-T型槽.dwg

A3-中心轴承设计.dwg

A3-传动系统设计.dwg

A3-密封圈.dwg

A3-小密封圈.dwg

A3-摆动架.dwg

A3-活塞.dwg

A3-液压系统设计.dwg

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关键词：: 可倾式回转工作台设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，50页，17100字左右。
中期检查一份。
外文文献一份。
开题报告一份。
答辩PPT一份。

图纸共15张
A0-装配图.dwg
A1-工作台.dwg
A1-工作台底座.dwg
A1-端齿轮齿.dwg
A2-中心轴.dwg
A2-大密封圈.dwg
A2-活塞封闭块.dwg
A2-端齿盘.dwg
A2-齿条.dwg
A2-齿轮.dwg
A3-T型槽.dwg
A3-中心轴承设计.dwg
A3-传动系统设计.dwg
A3-密封圈.dwg
A3-小密封圈.dwg
A3-摆动架.dwg
A3-活塞.dwg
A3-液压系统设计.dwg

可倾式回转工作台设计

摘要：

随着科学技术的快速发展, 普通的三轴加工机床已满足不了人们对加工零件的更高要求。为了在原机床上实现五轴加工或高效准确的完成复杂曲面加工，就需要更换机床工作台，在当前追求生产效率飞速提升的时代，可倾式回转工作台的研究显得迫切与重要。
本论文对可倾式回转工作台进行了设计，通过研究回转工作台的原理，结合液压驱动、齿轮传动等知识，设计出一种用于五工位组合机床的可倾式回转工作台。为了提高工作台的回转精度，本设计采用端齿盘用作锁紧装置，液压作为驱动装置。
该可倾式回转工作台提供了一种动作结构紧凑、操作方便、在较小的空间尺寸范围内可实现回转倾斜功能的工作台，解决了在中小型数控机床上进行四轴或五轴加工的问题，实现了对零件的多面加工和连续曲面加工。在实际生产中，该工作台的设计可缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率，从而提高生产效率。

关键词：可倾式；回转；工作台；液压。

Design Of Tilt Slewing Workplace

Abstract：

With the rapid development of science and technology, the common three-axis machine tools have couldn't meet people's higher need of processing components. To realize the original machine five-axis machining and accurate and efficient performance of complex curved surface processing, So the machine table need to design. In the time of pursuiting big progress of production efficiency, research of tilt slewing workbench becomes very urgent and important.
This paper is about the turning points degrees workbench. Based on careful study of the theory of rotary worktable and some knowledge of hydraulic drive and gear transmission, A kind of tilt slewing workbench has devised which used for five stations combination machine tools. The design used the end tooth disk as locking device and hydraulic as drive to improve the indexing accuracy of the workbench.
After all above, This workplace can produce a slewing workbench which have a compact action structure, simple operation and can be rotated tilt in smaller space. As a result to solve the problem of the four shafts or five-axis machining in small and medium-sized CNC. And at the same time, makes the many-face parts processing and continuous surface processing come true. In practical production, this table design can shorten the production preparation time and increase the ratio of cutting processing time, so as to improve the production efficiency.

Keywords: Tilting; Slewing; Workplace; Hydraulie Pressure.

目录
第一章绪论 1
1.1 选题的目的与意义 1
1.2 可倾式回转工作台的研究状况 1
1.2.1我们现有水平及国内外对比情况 2
1.2.2我国数控机床附件产品水平较国外低主要表现 2
1.2.3相应的措施 2
1.3 可倾式回转工作台的发展趋势 3
1.3.1市场前景 3
1.3.2发展趋势 3
1.3.3针对中国工作台发展对策 3
1.4 本课题主要研究内容和设计任务 3
第二章可倾式回转工作台设计原理 5
2.1 常用的可倾式回转工作台 5
2.1.1回转工作台的主要种类及特点概述 5
2.1.2通用转台 5
2.1.3精密回转工作台（rotary table） 6
2.2可倾式回转工作台常用原理 6
2.3液压式数控工作台设计 7
第三章可倾式回转工作台传动设计 10
3.1可倾式回转工作台原理及设计 10
3.1.1工作台回转松开、夹紧原理和机构 10
3.1.2可倾式工作台摆动原理 10
3.2液压式可倾式回转工作台的液压系统设计 11
3.2.1拟定工作台基本参数 11
3.2.2液压系统的方案设计 12
3.2.3液压泵的选择 13
第四章可倾式回转工作台部件设计 16
4.1工作台的设计 16
4.1.1工作台整体尺寸的设计 16
4.1.2 工作台T型槽设计 16
4.1.3工作台中心孔设计 17
4.1.4工作台螺孔分布设计 17
4.2端齿盘 17
4.3中心轴设计 19
4.3.1中心轴尺寸设计 19
4.3.2中心轴轴承选择 20
3.4活塞设计 20
4.5传动系统设计 22
4.5.1传动系统总体方案设计 22
4.5.2齿轮齿条设计计算 24
4.6工作台摆动架设计 32
4.6.1摆动架轴承选择 32
4.6.2摆动架设计 33
4.7工作台底座设计 34
4.7.1材料选择 34
4.7.2铸造斜度 35
4.7.3定位分布 36
4.8 活塞封闭块设计 37
4.9 推杆导向块设计 38
结束语 39
致谢 40
参考文献 41
附录 42

毕业设计（论文）任务与要求
1．随着加工零件的复杂性，三轴联动数控机床已无法满足需求，如将三轴联动数控机床改造为五轴联动就需要增加A轴和C轴，故可设计一个可倾式回转工作台来完成数控机床的A轴和C轴的联动。完成其结构设计，并论证其合理性；
2．设计参数：A轴转动范围-30~90度，C轴转动范围0~360度，工作台加工的最大工件尺寸为Φ200，其他尺寸参照一般机床工作台；
3．开题报告及中期检查各一份；
4．利用三维软件进行三维实体建模；
5．用计算机或手工绘制二维装配图、主要零件图；
6．撰写毕业论文，包括文献综述（另翻译英文资料一份）及主要图纸文件附图等；
毕业设计（论文）工作进程
起止时间工作内容
2012.1.10-2012.2.28

2012.3.1-2012.3.20

2012.3.21-2012.4.10

2012.4.11-2012.4.20

2012.4.21-2012.5.11 分析任务书，了解所选课题，选择相应期刊及论文资料，制定开题报告。

研究学习五轴机床的工作原理及主要功能，并提出可倾式回转工作台设计方案和主要结构传动方式。

进行该系统结构方案设计和驱动方式选择，进行三维实体设计，并论证其合理性。

进一步对确定的方案进行结构设计，并绘制二维装配图、主要零件图。

完成毕业设计论文的撰写、整理工作。

可倾式回转工作台设计

内容简介：: 西安文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表题目可倾式回转工作台设计学生姓名张阳学号 08102080217 专业名称机械设计制造及其自动化指导教师边培莹、吕荣生检查时间级 08 机械（ 2）班毕业设计（论文）进展情况通过对可倾式回转工作台相关资料的学习，以及对整个设计的了解，现基本完成以下设计工作： 1. 基本了解了可倾式回转工作台的工作原理及实现方法； 2. 设计了总体的传动方案和设计方案； 3. 了解不同的回转设计与倾斜设计的要求，选择最佳结构实行设计； 4. 完成传动系统的设计，包括电机的选择，轴的设计，齿轮的设计，工件台的设计； 5. 初步确定了论文的提纲和核心。下一步设计工作内容是回转传动部分设计及详细计算，相关零件的设计以及相关零件图的绘制。最后完成毕业论文撰写。指导教师意见签字：年月日教研室意见签字：年月日附录外文文献 A F . . of is as a to be in a in of It is of to a MT is of a to an MT of in a of be by on of of be of MT is of is a an MT in to he to to in As a to in of a in of be as in a On of . A of is in at as of an to of 2, of a in of be to 3. to to of 4 of MT is of of is is a to be be a if ad a a of be to of in In we a MT of is to of of MT of MT in a 7. is in a by of a to of be of as be is of MT 2, an 4 as as 5 6 of de of a as a of as or 8,9. of 10. to to in to be to 11a is a be on of do a of to of by a to a of a of 14. of a a a a a DC a a a as is of a of a be to be to of et a of or or 15. of by a of of a is a to it MT MT MT It is to MT of a MT is a of or 4, be be to in of is a MT of is to to MT on in a of a To to be to as a of a in a is a MT as or in of in by is in In in a a of In in of is to to be A of in be 16to be to go in is in be as of a is of in to of on to a is a is be to in a be to to (1) be to or to 2) be to a of is 16is be as MT is a in If of in a to be to by of a is it be in by of a to of is as a in he an of of a to a a of is to a of be in to of be of as of a is a of MT by to/or by in it is to of a . It is as in of be as of be of A in is . by at is s It is a is a 15 5 5 of as at of of MT be at by it of it of on by of is to be to it no on of on is as a a of MT is by of of be by of is of be be is we in to of of be n as of MT of 17: 1. in a 2. be 3. of in be . be to 5. be on he in of 1) 2) a is be is as a on a on to of MT be a in a of be in in a a in a is to be A to of in of be in a of is to in a be of of A of be a in a a be to a in a be be is in of a be of is an In to be to of be in it is to be MT to of to a to as is as a in a so of a to of of a to of to if in an as highli 西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题目可倾式回转工作台设计专业班级 08 级机械（ 2）班学号 08102080217 学生姓名张阳指导教师边培莹吕荣生设计所在单位西安文理学院 2012 年 5 月西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书题目可倾式回转工作台设计学生姓名张阳学号 08102080217 专业班级 08 级机械（ 2）班指导教师边培莹、吕荣生职称助教、副教授教研室机械毕业设计（论文）任务与要求 1 随着加工零件的复杂性，三轴联动数控机床已无法满足需求，如将三轴联动数控机床改造为五轴联动就需要增加 A 轴和 C 轴，故可设计一个可倾式回转工作台来完成数控机床的 A 轴和 C 轴的联动。完成其结构设计，并论证其合理性； 2 设计参数： A 轴转动范围 0 度， C 轴转动范围 0360 度，工作台加工的最大工件尺寸为 200，其他尺寸参照一般机床工作台； 3 开题报告及中期检查各一份； 4 利用三维软件进行三维实体建模； 5 用计算机或手工绘制二维装配图、主要零件图； 6 撰写毕业论文，包括文献综述（另翻译英文资料一份）及主要图纸文件附图等；毕业设计（论文）工作进程起止时间工作内容析任务书，了解所选课题，选择相应期刊及论文资料，制定开题报告。研究学习五轴机床的工作原理及主要功能，并提出可倾式回转工作台设计方案和主要结构传动方式。进行该系统结构方案设计和驱动方式选择，进行三维实体设计，并论证其合理性。进一步对确定的方案进行结构设计，并绘制二维装配图、主要零件图。完成毕业设计论文的撰写、整理工作。开始日期 2012 完成日期 2012 教研室主任（签字）系主任（签字）西安文理学院本科毕业设计（论文）开题报告题目可倾式回转工作台设计学生姓名张阳学号 08102080217 专业名称机械设计制造及其自动化指导教师边培莹、吕荣生开题时间 2012 级 08 级机械（ 2）班一、选题目的和意义可倾式回转工作台是指在机床除了有 X、 Y、 Z 三个直线进给轴之外，还有一个可倾式进给轴和一个回转进给轴，即绕 X 轴倾斜的 A 轴和以 Z 轴旋转的 C 轴。这样能在一次装夹中，可以加工出除了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，所以普遍认为可倾式回转工作台的应用是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等零件加工的唯一手段。该结构的研究对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业的发展有着举足轻重的影响力。可见可倾式回转工作台提供了一种动作结构紧凑、操作方便、在较小的空间尺寸范围内实现轴旋转倾斜功能的工作台，解决了在中小型数控机床上进行四轴或五轴加工的问题，实现了对零件的分度加工和连续曲面加工。同时该工作台的设计也可缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率，从而提高生产效率。二、本课题在国内外的研究状况及发展趋势早在 20 世纪 60 年代，国外航空工业为了加工一些具有连续平滑而复杂的自由曲面大件时，就已开始采用了旋转式加工台面，但一直没能在更多的行业中获得广泛应用，只是近 10年来才有了较快的发展。我国从近十几年才展开的研究， 2005 年陈则仕，张秋菊通过建模完成可倾式回转工作台的仿真，到 2007 年 8 月沈阳机床集团、沈阳高精数控技术有限公司及中科院沈阳技术研究所联合开展实施的“沈阳数控”系统安装应用，使可倾式回转工作台式机床正式具有自主知识产权。目前国内在数控机床可倾式回转工作台领域中取得了较快的发展，数控转台的品种也较多，规格从 100 2500本可以满足一般用户的配套需要。但高端市场几乎没有国产品牌，只是国内主机采用境外产品配套的占有不小的比例。与国际市场的著名品牌相比，我们的技术参数与指标落后于其尖端产品（比如材料、转速、承载能力、分度定位精度等）；现在意大利宝利诺向 X 轴 3000 纵向 600 垂直方向 Z 轴 950 A 轴 +/, C 轴 +/；轴最快移动速度： X 轴100 m/Y 和 Z 轴 60 m/外已经达到可倾式回转工作台普及化，生产实用化，我国普及型产品的可靠性、耐用度、精度保持性方面都比欧美和日本差一些，外观造型也不尽如人意。所以我们应该努力打造精品、提高配套水平。上述现状及资料说明，在今后的我们待解决问题有：（ 1）我国可倾式回转工作台要发展中高次品种，在提高产品质量、性能水平和可靠性的同时，跟踪学习发达国家的先进技术，并在产品创新，提高工艺水平上多下功夫；总结经验，加强产、学、研的结合，走专业化生产的路子，面向市场，参与竞争，满足主机发展的需要。（ 2）可倾式回转工作台发展，依赖于行业技术水平和创新能力的提高，比如直线电机驱动技术和双驱动技术正在采用研究。（ 3）制造业从刚性自动化向柔性自动化方向转变这一社会需求，所以国产配套产件在产品质量、性能、结构创新、品牌信誉、外观造型、精度稳定性等方面有待提高。三、主要研究内容 1 确定方案：了解可倾式回转工作台工作原理及主要功能，提出其结构设计方案； 2 结构分析：根据系统功能，设计各机构的结构形式，并论证其合理性； 3 系统设计：根据设计要求，通过计算确定各机件的材料、结构及具体尺寸，制定运动学方案； 4 图纸设计：绘制该结构的实体图，及主要零件二维图等； 5. 完成毕业论文的撰写。指导教师意见及建议：张阳同学非常认真的查阅了本毕业设计课题相关的参考资料与相关文献，对所设计的可倾式工作台发展现状清楚、设计方案思路清晰，学习态度认真。同意开题！签字：年月日教研室审核意见：签字：年月日注：此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题目可倾式回转工作台设计专业班级 08 级机械（ 2）班学号 08102080217 学生姓名张阳指导教师边培莹吕荣生设计所在单位西安文理学院 2012 年 5 月可倾式回转工作台设计摘要：随着科学技术的快速发展 , 普通的三轴加工机床已满足不了人们对加工零件的更高要求。为了在原机床上实现五轴加工或高效准确的完成复杂曲面加工，就需要更换机床工作台，在当前追求生产效率飞速提升的时代，可倾式回转工作台的研究显得迫切与重要。本论文对可倾式回转工作台进行了设计，通过研究回转工作台的原理，结合液压驱动、齿轮传动等知识，设计出一种用于五工位组合机床的可倾式回转工作台。为了提高工作台的回转精度，本设计采用端齿盘用作锁紧装置，液压作为驱动装置。该可倾式回转工作台提供了一种动作结构紧凑、操作方便、在较小的空间尺寸范围内可实现回转倾斜功能的工作台，解决了在中小型数控机床上进行四轴或五轴加工的问题，实现了对零件的多面加工和连续曲面加工。在实际生产中，该工作台的设计可缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率，从而提高生产效率。关键词：可倾式；回转；工作台；液压。 f of t s To of So to In of of of is on of of of A of as as to of a a be in As a to of or in at In of so as to 目录第 1 页目录第一章绪论 . 1 题的目的与意义 . 1 倾式回转工作台的研究状况 . 1 们现有水平及国内外对比情况 . 2 国数控机床附件产品水平较国外低主要表现 . 2 应的措施 . 2 倾式回转工作台的发展趋势 . 3 场前景 . 3 展趋势 . 3 对中国工作台发展对策 . 3 课题主要研究内容和设计任务 . 3 第二章可倾式回转工作台设计原理 . 5 用的可倾式回转工作台 . 5 转工作台的主要种类及特点概述 . 5 用转台 . 5 密回转工作台（ . 6 倾式回转工作台常用原理 . 6 压式数控工作台设计 . 7 第三章可倾式回转工作台传动设计 . 10 倾式回转工作台原理及设计 . 10 作台回转松开、夹紧原理和机构 . 10 倾式工作台摆动原理 . 10 目录第 2 页压式可倾式回转工作台的液压系统设计 . 11 定工作台基本参数 . 11 压系统的方案设计 . 12 压泵的选择 . 错误 !未定义书签。第四章可倾式回转工作台部件设计 . 错误 !未定义书签。作台的设计 . 错误 !未定义书签。作台整体尺寸的设计 . 错误 !未定义书签。作台 T 型槽设计 . 错误 !未定义书签。作台中心孔设计 . 错误 !未定义书签。作台螺孔分布设计 . 错误 !未定义书签。齿盘 . 错误 !未定义书签。心轴设计 . 错误 !未定义书签。心轴尺寸设计 . 错误 !未定义书签。心轴轴承选择 . 错误 !未定义书签。塞设计 . 错误 !未定义书签。动系统设计 . 错误 !未定义书签。动系统总体方案设计 . 错误 !未定义书签。轮齿条设计计算 . 错误 !未定义书签。作台摆动架设计 . 错误 !未定义书签。动架轴承选择 . 错误 !未定义书签。动架设计 . 错误 !未定义书签。作台底座设计 . 错误 !未定义书签。料选择 . 错误 !未定义书签。造斜度 . 错误 !未定义书签。目录第 3 页位分布 . 错误 !未定义书签。塞封闭块设计 . 错误 !未定义书签。杆导向块设计 . 错误 !未定义书签。结束语 . 错误 !未定义书签。致谢 . 错误 !未定义书签。参考文献 . 错误 !未定义书签。附录 . 错误 !未定义书签。西安文理学院本科毕业设计（论文）第 1 页第一章绪论自从改革开放以来，世界上就有了“中国制造”这个伟大的字眼，在这些庞大的生活工艺所需品背后，是那些日夜不停息旋转的机器，而享有“机器之母”的即是机床。正是这些机床成就了这个字眼，从上世纪八十年代到现在，有些还在刚开始安装的岗位上作业。而随着现代社会机械产品的高智能化、高自动化、高效率化的发展趋势，那么那些机床是否能适应当今社会的节奏 ? 其实改进这一状况的研究课题很多，从进给料、夹装装置、换刀装置、多工位加工等都可以改进机床效率，本论文就阐述了一种以改变机床工作台而提高生产效率的方法，即将原来固定的工作台改进为可以摆动回转加工的工作台，我们先了解一下本课题研究的时代背景与其意义。题的目的与意义可倾式回转工作台是指在机床除了有 X、 Y、 Z 三个直线进给轴之外，还有一个可倾式进给轴和一个回转进给轴，即绕 X 轴倾斜的 A 轴和以 Z 轴旋转的 C 轴。这样能在一次装夹中，可以加工出除了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，所以普遍认为可倾式回转工作台的应用是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等零件加工的唯一手段。该结构的研究对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业的发展有着举足轻重的影响力。可见可倾式回转工作台提供了一种动作结构紧凑、操作方便、在较小的空间尺寸范围内实现轴旋转倾斜功能的工作台，解决了在中小型数控机床上进行四轴或五轴加工的问题，实现了对零件的分度加工和连续曲面加工。同时该工作台的设计也可缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率，从而提高生产效率。倾式回转工作台的研究状况早在 20 世纪 60 年代，国外航空工业为了加工一些具有连续平滑而复杂的自由曲面大件时，就已开始采用了旋转式加工台面，但一直没能在更多的行业中获得广泛应用，只是近 10 年来才有了较快的发展。我国从近十几年才展开的研究， 2005 年陈则仕，张秋菊通过建模完成可倾式回转工作台的仿真，到 2007 年 8 月沈阳机床集团、沈阳高精数控技术有限公司及中科院沈阳技术研究所联合开展实施的“沈阳数控”系统安装应用，使可倾式回转工作台式机床正式具有自主知识产权。 1目前国内在数控机床可倾式回转工作台领域中取得了较快的发展，数控转台的品种也较多，规格从 100 2500本可以满足一般用户的配套需要。但高端市场几乎没有国产品牌，只是国内主机采用境外产品配套的占有不小的比例。与国际市场的著名品牌相比，我们的技术参数与指标落后于其尖端产品（比如材料、转速、承载能力、分度定位精度等）；现在意大利宝利诺向 X 轴 3000 安文理学院本科毕业设计（论文）第 2 页纵向 Y 轴 2600 垂直方向 Z 轴 950 A 轴 +/, C 轴 +/；轴最快移动速度： X 轴 100 m/Y 和 Z 轴 60 m/2国外已经达到可倾式回转工作台普及化，生产实用化，我国普及型产品的可靠性、耐用度、精度保持性方面都比欧美和日本差一些，外观造型也不尽如人意。所以我们应该努力打造精品、提高配套水平。随着科学技术的发展，国外相同品种、不同结构的数控机床附件产品也在不断出现。例如转轴直接驱动的数控回转工作台已经出现，完全改变了传统的工作台的结构，回转速度及精度要比传统的机械结构高得多，伺服电动机驱动数控刀架也已出现两年多时间，当然，真正普及应用还要有一个过程。们现有水平及国内外对比情况我国生产的数控机床附件产品应该说满足中低挡数控机床的配套需求没问题，但在为高档数控机床配套的附件产品方面与国外比较差距较大，产品设计能力方面有差距，但不是很大主要差距在于整个行业的装备制造能力和协作配套能力。因此对整个数控机床附件产品水平影响较大，这是目前国内产品水平较国外产品水平低的主要原因。国数控机床附件产品水平较国外低主要表现（ 1）速度基于材料、检测能力、装备制造能力等方面的条件限制，我过附件产品在速度方面较国外同类产品要差。例如数控铣床、加工中心配套的各类数控回转工作台，日本日研公司直径 200控回转工作台最高转速可达 88r/国内的只有 12 16r/ （ 2）可靠性国外数控机床附件产品开发应用比较早，经验丰富，再由于技术进步，新材料、新结构的不断出现与应用，使得其产品可靠性非常好。如日本日研公司部分规格的数控回转工作台的核心部件蜗杆副，齿轮采用氮化钢，齿部表面氮化处理，硬度高；蜗杆为硬质合金蜗杆；整个蜗杆副为硬齿面接触，耐磨。既实现了高速，又保证了可靠性。而国内基本上均采用传统材料和传统的结构，加上外购配套件的可靠性差造成产品的整体可靠性较外国产品的差距。可以说数控机床附件产品的整体可靠性与我国目前整个工业发展水平有相当密切的关系，随着配套件水平的提高，整体状况将有所改善。（ 3）精度我国数控机床附件的精度及稳定性应该说还是比较好的，基本上能满足主机的配套要求。较日本、德国等工业发达国家的产品有一定差距，但不大，与台湾地区产品相当。这与行业企业近几年抓质量、提高质量意识有密切的关系。应的措施我国数控机床附件产品可以说还处在一个发展阶段，品种、规格、可靠性等方面还需要有一个完善的过程，还远远没有达到成熟的程度。因此作为国家应该给予西安文理学院本科毕业设计（论文）第 3 页一定的扶持，作为企业应在适应市场需要、加大产品的开发力度、提高装备水平、采用新材料、新工艺、新技术方面多下工夫。我国高档数控制造水平达到或接近国际水平，在制造手段上已逐步完善并已有颇具实力的开发生产能力，建立起不同程度的拥有一定规模的数控机床生产基地。数控机床正朝着高精度、高效率、高自动化、全功能的机电一体化方向发展。倾式回转工作台的发展趋势场前景随着我们制造业的发展，数控转台将会越来越多的被应用，以扩大加工范围，提高生产率。估计近几年要求转配数控转台的机床将会大幅度增长。预计未来几年，虽然某些行业由于产能过剩，受到宏观调控的影响而继续保持着较低的行业景气度外，部分装备制造业将有望保持较高的增长率，特别是那些国家行业政策鼓励振兴和发展的装备行业。作为装备制造业的母机，普通加工机床将获得年均 15%右的稳定增长。 3 展趋势目前回转工作台已广泛应用于组合机床、数控机床和加工中心上，它的总发展趋势主要体现为：（ 1）在规格上将向两头延伸，即开发小型和大型转台；（ 2）在性能上将研制以钢为材料的涡轮，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力；（ 3）在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。对中国工作台发展对策上述现状及资料说明，在今后的我们待解决问题有：（ 1）我国可倾式回转工作台要发展中高次品种，在提高产品质量、性能水平和可靠性的同时，跟踪学习发达国家的先进技术，并在产品创新，提高工艺水平上多下功夫；总结经验，加强产、学、研的结合，走专业化生产的路子，面向市场，参与竞争，满足主机发展的需要。（ 2）可倾式回转工作台发展，依赖于行业技术水平和创新能力的提高，比如直线电机驱动技术和双驱动技术正在采用研究。（ 3）制造业从刚性自动化向柔性自动化方向转变这一社会需求，所以国产配套产件在产品质量、性能、结构创新、品牌信誉、外观造型、精度稳定性等方面有待提高。课题主要研究内容和设计任务随着数控技术不断发展与提高，使机床主机对配件要求与依赖都越来越高。机床配件技术发展间接决定了机床主机发展水平，专业化发展方向成为我国机床配件业总体发展趋势。西安文理学院本科毕业设计（论文）第 4 页可倾式回转工作台设计意义重大，怎么样才能设计出可以回转工作并且也能够进行 90度倾斜的回转工作台。方案众多。近些年来，随着数控技术的不断进步、自动化程度的普遍提高，组合机床、数控车床、数控铣床的种类和生产日益丰富，对高精度、高效率的工作台回转装置的需求也越来越大。目前端齿盘为定位机构的液压式可倾式回转工作台广泛运用于数控机床和加工中心上。在各种数控机床和其他机械的制造中，数控端齿盘分度工作台回转装置的应用十分广泛。本设计中也将尝试这一技术进行回转工作台的设计。本毕业设计是研究端齿盘作为定位机构的液压式数控工作台的工作原理和机械结构的设计和计算部分，设计思路是先原理后结构，先整体后部分。设计从第二章展开，由工作台的种类分析其结构原理，在一般工作原理中提出自己的设计原理方法。第三章总体设计，包括系统和主要传动结构。第四章将工作台设计细化，分别计算得出台面、活塞、中心轴等尺寸。西安文理学院本科毕业设计（论文）第 5 页第二章可倾式回转工作台设计原理工作台的种类繁多，为了更多地了解可倾式回转工作台这个行业的一些情况，简介一些类别工作台并对其设计原理总结，重点介绍液压式回转工作台，通过本章的理论，推出设计方案。用的可倾式回转工作台转工作台的主要种类及特点概述转台带有可转动的台面、用以装夹工件并实现回转和分度定位的机床附件，简称转台或第四轴，如图以也属于回转工作台的一种。转台按功能的不同可分为通用转台和精密转台两类。图转台 4 用转台是镗床、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 360的等分刻线。台面与底座之间设有蜗杆蜗杆传动） ,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：西安文理学院本科毕业设计（论文）第 6 页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。回转工作台。密回转工作台（精密转台用于在精密机床上加工或角度计量。常见的有光学转台、数显转台和超精密端面齿盘转台。图精密转台 5 （ 1）光学转台：主轴上装有玻璃或金属精密刻度盘，经光学系统将刻度细分、放大，通过目镜或光屏读出角度值。（ 2）数显转台：转台主轴上装有精密圆光栅或圆感应同步器，由数字显示装置读出角度值。上述两种精密转台的分度精度最高可达 1。（ 3）超精密端面齿盘转台：利用一对经过精密对研的 1440 齿、 720 齿或 360 齿的端面齿盘分度定位 ,其分度精度最高可达作精密角度计量用。有一种可倾式数控回转工作台，其特征在于它由伺服电机、凸轮间歇分割器、倾斜轴、座体、微调机构和锁紧机构等组成，其中凸轮间歇分割器固装在倾斜轴的端面上，然后整体配合在座体孔中，可倾斜任意角度；伺服电机联接在倾斜轴的另西安文理学院本科毕业设计（论文）第 7 页一端并位于倾斜轴的空心范围内，它驱动凸轮间歇分割器的输出端做连续或定角度旋转。此外，在摆动工作台上还加摆动角度微调机构和定角度锁紧机构。 6 还有常见的回转工作台的运动由交流伺服电机驱动圆柱齿轮动，带动涡轮蜗杆系统 , 使工作台旋转。当数控回转工作台接到数控系统的指令后，首先松开圆周运动部分的涡轮夹紧装置，松开涡轮，然后启动交流伺服电机，按数控指令确定工作台的回转方向、回转速度及回转角度大小等参数。整个数控回转工作台按照功用不同可以分为两个组成部分 , 即圆周回转部分和摆动部分 , 在圆周回转部分和摆动部分中，又可以按照传动结构分为两个部分，即齿轮传动部分和蜗轮蜗杆传动部分。 7 图回转部分和倾斜部分中齿轮传动、涡轮蜗杆传动示意图随着人类生活的物质要求不断提高和人类社会的不断发展，越来越复杂的零件被设计运动到各个领域。所以对加工它们的机床提出了更高的要求。液压式数控分度工作台实现工件的多工位加工，满足工件的加工要求。液压式数控分度工作台为五工位组合机床的重要部件，其功能与加工中心的功能密切关系。在液压式数控分度工作台总体设计关键是要确定工作台的参数，回转工作台最主要的参数为工作台尺寸等，根据确定的零件的典型零件进行选择。工作台尺寸是回转工作台的主参数，主要取决于典型零件的外廓尺寸、装夹方式等。应选比典型零件稍大一些的工作台，以便留出安装夹具所需的空间，还应考虑工作台的承载能力，承载能力不足时应考虑加大工作台尺寸，以提高承载能力。端齿盘式分度工作台图主要由工作台台面、底座、夹紧油缸、分度油缸及齿盘等部件组成，其工作过程如下：西安文理学院本科毕业设计（论文）第 8 页图压式高精度工作台解析图 1 （ 1）分度工作台抬起、松开机床需要分度时，根据数控装置发出分度指令，由电磁铁控制液压阀（图中未标出），使压力油进入管道进入分度工作台 7 中央的夹紧油缸油腔 10，并推动活塞 6 移动（油缸上腔 9 的油经管道 22 排除回油）。活塞 6通过推力球轴承 5（轴承 13 与之配套使用），使工作台 7 抬起，上端齿盘 4 和下端齿盘 3 脱离啮合。在工作台 7 向上移动时带动内齿圈 12 与齿轮 11 下部啮合，完成分度前的准备工作。同时，工作台 7 向上抬起，推杆 2 在弹簧作用下向上移动，使推杆 1 能在弹簧的作用下右移松开微动开关 D，发出松开到位信号。（ 2）分度工作台回转控制系统在接到松开到位信号后，控制电磁铁（液压阀）动作，使压力油经管道 21进入分度油缸左腔 19，并推动齿条 8右移（分度油缸右腔的油经管道 20排出回油）。齿条 8带动齿轮 11做回转运动，实现工作台的回转。改变油腔的行程，即可以改变齿轮 11的回转角度。图中的分度工作台为：轮回转的角度。当齿轮回转的过程中，挡块 14放开推杆 15； 72到位后，挡块 17压上推杆 16，微动开关转动作结束。工作台的回转速度可以通过液压系统进行调节。西安文理学院本科毕业设计（论文）第 9 页图液压式高精度工作台解析图 2 （ 3）分度工作台落下、夹紧控制系统在接收到信号后，由电磁铁液压阀（图中未标出），使压力油经管道 22 进入分度工作台的夹紧油缸的油腔 9，并推动活塞 6下移（油缸下腔 10 的油紧管道 23 排除回油）。活塞 6 通过推力球轴承 5（轴承 13 与之配套使用），使工作台 7 落下，上端齿盘 4 和下端齿盘 3 啮合、夹紧、定位。工作台夹紧后，压下推杆 2，使推杆 1 左移，压上微动开关 C 动作，发出夹紧完成信号。（ 4）分度油缸返回控制系统在接收到加紧完成信号后，控制电磁铁（液压阀）动作使压力油经管道 20 进入分度油缸右腔 18，并推动齿条 8 左移（分度油缸左腔 19 的油经管道 21 排出回油），齿条 8 返回。这时，因为齿轮 11 的内齿圈已经脱开，分度工作台不动，同时挡块 14 压上推杆 15，微动开关 C 动作，发出回转信号。西安文理学院本科毕业设计（论文）第 10 页第三章可倾式回转工作台传动设计通过对可倾式回转工作台的初步了解，本章对设计进行整体分析并进行原理解析，对工作台的回转部分和摆动部分设计，最后设计出总体传动方案。倾式回转工作台原理及设计作台回转松开、夹紧原理和机构如图示，工作台需要回转是通过油道 1 进油使活塞 2 向上运动，同时推动推力球轴承 4 使中心轴 5 向上运动，从而工作台也向上移动，实现上端齿盘 6 和下端齿盘 7 的松开，为实现回转动作做好准备。当工作台回转完成后，需要下降使工作台夹紧时，油液会从油道 8 进入活塞缸上腔，使活塞 2 向下移动，中心轴 5 带动工作台下降。使上端齿盘 6 和下端齿盘 7 啮合，实现工作台的夹紧定位。图作台回转部分示意图倾式工作台摆动原理可倾式工作台设计最重要的结构就是摆动部分，此设计中的倾斜结构如图作台需要倾斜时，齿条 2 与齿轮 1 咬合，齿条 2 进行径向运动，带动齿轮 1转动，齿轮 1 与摆动架 3 由螺栓连接，摆动架 3 与底座 6 通过深沟球轴承相连，由于底座固定所以齿条 2 的直线运动转变为齿轮 1 的摆动。摆动架跟着摆动实现回转工作台的倾斜运动，可实现了工作台 90 度倾斜。当摆动到加工位时，齿条 2 与齿轮1 分离，实现定位加工。西安文理学院本科毕业设计（论文）第 11 页图作台摆动部分示意图压式可倾式回转工作台的液压系统设计定工作台基本参数在经过查阅相关资料和进行初步的助设计后，液压式数控分度工作台根据使用的场合，所需要的大小和形状有很多种类，本人设计的是组合机床上的一个分度工作台，根据组合机床所需加工的示范零件轮廓尺寸如图设定基本参数如表西安文理学院本科毕业设计（论文）第 12 页图型加工表可倾式回转工作台相关参数中心高 430心套孔直径 30作台台面直径 800轴连接尺寸 494 型槽宽度 22斜角度 90 回转角度 360 使用压力大载重量 3000用流体液压油压系统的方案设计通过液压式回转工作台的基本原理和动作过程，可以了解到工作台需要有两个液压系统：一个是提供压力使工作台实现抬起和下降的动作，而另外一个液压系统是实现工作台 90倾斜的动作。这两个动作过程都需要液压系统具有使工作台平稳动作的功能，不要在工作台抬起、下降的时候产生颤动，影响加工精度。如图示，在液压缸的两侧油路上都串接液压单向阀（液压锁），活塞可以在行程的任何位置上锁紧，不会因外界的原因而颤动，而其锁紧精度只受液压缸的西安文理学院本科毕业设计（论文）第 13 页泄漏和油液压缩性的影响。为了保证锁紧迅速准确，换向阀采用了 H 型中位机能。这种液压系统能很好的满足液压式可倾式回转工作台的要求。西安文理学院机械电子工程系本科毕业设计（论文）题目可倾式回转工作台设计专业班级 08 级机械（ 2）班学号 08102080217 学生姓名张阳指导教师边培莹吕荣生设计所在单位西安文理学院 2012 年 5 月可倾式回转工作台设计摘要：随着科学技术的快速发展 , 普通的三轴加工机床已满足不了人们对加工零件的更高要求。为了在原机床上实现五轴加工或高效准确的完成复杂曲面加工，就需要更换机床工作台，在当前追求生产效率飞速提升的时代，可倾式回转工作台的研究显得迫切与重要。本论文对可倾式回转工作台进行了设计，通过研究回转工作台的原理，结合液压驱动、齿轮传动等知识，设计出一种用于五工位组合机床的可倾式回转工作台。为了提高工作台的回转精度，本设计采用端齿盘用作锁紧装置，液压作为驱动装置。该可倾式回转工作台提供了一种动作结构紧凑、操作方便、在较小的空间尺寸范围内可实现回转倾斜功能的工作台，解决了在中小型数控机床上进行四轴或五轴加工的问题，实现了对零件的多面加工和连续曲面加工。在实际生产中，该工作台的设计可缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率，从而提高生产效率。关键词：可倾式；回转；工作台；液压。 f of t s To of So to In of of of is on of of of A of as as to of a a be in As a to of or in at In of so as to 目录第 1 页目录第一章绪论 . 1 题的目的与意义 . 1 倾式回转工作台的研究状况 . 1 们现有水平及国内外对比情况 . 2 国数控机床附件产品水平较国外低主要表现 . 2 应的措施 . 2 倾式回转工作台的发展趋势 . 3 场前景 . 3 展趋势 . 3 对中国工作台发展对策 . 3 课题主要研究内容和设计任务 . 3 第二章可倾式回转工作台设计原理 . 5 用的可倾式回转工作台 . 5 转工作台的主要种类及特点概述 . 5 用转台 . 5 密回转工作台（ . 6 倾式回转工作台常用原理 . 6 压式数控工作台设计 . 7 第三章可倾式回转工作台传动设计 . 10 倾式回转工作台原理及设计 . 10 作台回转松开、夹紧原理和机构 . 10 倾式工作台摆动原理 . 10 目录第 2 页压式可倾式回转工作台的液压系统设计 . 11 定工作台基本参数 . 11 压系统的方案设计 . 12 压泵的选择 . 13 第四章可倾式回转工作台部件设计 . 16 作台的设计 . 16 作台整体尺寸的设计 . 16 作台 T 型槽设计 . 16 作台中心孔设计 . 17 作台螺孔分布设计 . 17 齿盘 . 17 心轴设计 . 19 心轴尺寸设计 . 19 心轴轴承选择 . 20 塞设计 . 20 动系统设计 . 22 动系统总体方案设计 . 22 轮齿条设计计算 . 24 作台摆动架设计 . 32 动架轴承选择 . 32 动架设计 . 33 作台底座设计 . 34 料选择 . 34 造斜度 . 35 目录第 3 页位分布 . 36 塞封闭块设计 . 37 杆导向块设计 . 38 结束语 . 39 致谢 . 40 参考文献 . 41 附录 . 42 西安文理学院本科毕业设计（论文）第 1 页第一章绪论自从改革开放以来，世界上就有了“中国制造”这个伟大的字眼，在这些庞大的生活工艺所需品背后，是那些日夜不停息旋转的机器，而享有“机器之母”的即是机床。正是这些机床成就了这个字眼，从上世纪八十年代到现在，有些还在刚开始安装的岗位上作业。而随着现代社会机械产品的高智能化、高自动化、高效率化的发展趋势，那么那些机床是否能适应当今社会的节奏 ? 其实改进这一状况的研究课题很多，从进给料、夹装装置、换刀装置、多工位加工等都可以改进机床效率，本论文就阐述了一种以改变机床工作台而提高生产效率的方法，即将原来固定的工作台改进为可以摆动回转加工的工作台，我们先了解一下本课题研究的时代背景与其意义。题的目的与意义可倾式回转工作台是指在机床除了有 X、 Y、 Z 三个直线进给轴之外，还有一个可倾式进给轴和一个回转进给轴，即绕 X 轴倾斜的 A 轴和以 Z 轴旋转的 C 轴。这样能在一次装夹中，可以加工出除了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，所以普遍认为可倾式回转工作台的应用是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等零件加工的唯一手段。该结构的研究对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业的发展有着举足轻重的影响力。可见可倾式回转工作台提供了一种动作结构紧凑、操作方便、在较小的空间尺寸范围内实现轴旋转倾斜功能的工作台，解决了在中小型数控机床上进行四轴或五轴加工的问题，实现了对零件的分度加工和连续曲面加工。同时该工作台的设计也可缩短生产准备时间，增加切削加工时间的比率，从而提高生产效率。倾式回转工作台的研究状况早在 20 世纪 60 年代，国外航空工业为了加工一些具有连续平滑而复杂的自由曲面大件时，就已开始采用了旋转式加工台面，但一直没能在更多的行业中获得广泛应用，只是近 10 年来才有了较快的发展。我国从近十几年才展开的研究， 2005年陈则仕，张秋菊通过建模完成可倾式回转工作台的仿真，到 2007年 8月沈阳机床集团、沈阳高精数控技术有限公司及中科院沈阳技术研究所联合开展实施的“沈阳数控”系统安装应用，使可倾式回转工作台式机床正式具有自主知识产权。 1目前国内在数控机床可倾式回转工作台领域中取得了较快的发展，数控转台的品种也较多，规格从 100 2500本可以满足一般用户的配套需要。但高端市场几乎没有国产品牌，只是国内主机采用境外产品配套的占有不小的比例。与国际市场的著名品牌相比，我们的技术参数与指标落后于其尖端产品（比如材料、转速、承载能力、分度定位精度等）；现在意大利宝利诺向 000 安文理学院本科毕业设计（论文）第 2 页纵向 Y 轴 2600 垂直方向 Z 轴 950 A 轴 +/, C 轴 +/；轴最快移动速度： X 轴 100 m/Y 和 Z 轴 60 m/2国外已经达到可倾式回转工作台普及化，生产实用化，我国普及型产品的可靠性、耐用度、精度保持性方面都比欧美和日本差一些，外观造型也不尽如人意。所以我们应该努力打造精品、提高配套水平。随着科学技术的发展，国外相同品种、不同结构的数控机床附件产品也在不断出现。例如转轴直接驱动的数控回转工作台已经出现，完全改变了传统的工作台的结构，回转速度及精度要比传统的机械结构高得多，伺服电动机驱动数控刀架也已出现两年多时间，当然，真正普及应用还要有一个过程。们现有水平及国内外对比情况我国生产的数控机床附件产品应该说满足中低挡数控机床的配套需求没问题，但在为高档数控机床配套的附件产品方面与国外比较差距较大，产品设计能力方面有差距，但不是很大主要差距在于整个行业的装备制造能力和协作配套能力。因此对整个数控机床附件产品水平影响较大，这是目前国内产品水平较国外产品水平低的主要原因。国数控机床附件产品水平较国外低主要表现（ 1）速度基于材料、检测能力、装备制造能力等方面的条件限制，我过附件产品在速度方面较国外同类产品要差。例如数控铣床、加工中心配套的各类数控回转工作台，日本日研公司直径 200控回转工作台最高转速可达 88r/国内的只有 12 16r/ （ 2）可靠性国外数控机床附件产品开发应用比较早，经验丰富，再由于技术进步，新材料、新结构的不断出现与应用，使得其产品可靠性非常好。如日本日研公司部分规格的数控回转工作台的核心部件蜗杆副，齿轮采用氮化钢，齿部表面氮化处理，硬度高；蜗杆为硬质合金蜗杆；整个蜗杆副为硬齿面接触，耐磨。既实现了高速，又保证了可靠性。而国内基本上均采用传统材料和传统的结构，加上外购配套件的可靠性差造成产品的整体可靠性较外国产品的差距。可以说数控机床附件产品的整体可靠性与我国目前整个工业发展水平有相当密切的关系，随着配套件水平的提高，整体状况将有所改善。（ 3）精度我国数控机床附件的精度及稳定性应该说还是比较好的，基本上能满足主机的配套要求。较日本、德国等工业发达国家的产品有一定差距，但不大，与台湾地区产品相当。这与行业企业近几年抓质量、提高质量意识有密切的关系。应的措施我国数控机床附件产品可以说还处在一个发展阶段，品种、规格、可靠性等方面还需要有一个完善的过程，还远远没有达到成熟的程度。因此作为国家应该给予西安文理学院本科毕业设计（论文）第 3 页一定的扶持，作为企业应在适应市场需要、加大产品的开发力度、提高装备水平、采用新材料、新工艺、新技术方面多下工夫。我国高档数控制造水平达到或接近国际水平，在制造手段上已逐步完善并已有颇具实力的开发生产能力，建立起不同程度的拥有一定规模的数控机床生产基地。数控机床正朝着高精度、高效率、高自动化、全功能的机电一体化方向发展。倾式回转工作台的发展趋势场前景随着我们制造业的发展，数控转台将会越来越多的被应用，以扩大加工范围，提高生产率。估计近几年要求转配数控转台的机床将会大幅度增长。预计未来几年，虽然某些行业由于产能过剩，受到宏观调控的影响而继续保持着较低的行业景气度外，部分装备制造业将有望保持较高的增长率，特别是那些国家行业政策鼓励振兴和发展的装备行业。作为装备制造业的母机，普通加工机床将获得年均 15%右的稳定增长。 3 展趋势目前回转工作台已广泛应用于组合机床、数控机床和加工中心上，它的总发展趋势主要体现为：（ 1）在规格上将向两头延伸，即开发小型和大型转台；（ 2）在性能上将研制以钢为材料的涡轮，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力；（ 3）在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。对中国工作台发展对策上述现状及资料说明，在今后的我们待解决问题有：（ 1）我国可倾式回转工作台要发展中高次品种，在提高产品质量、性能水平和可靠性的同时，跟踪学习发达国家的先进技术，并在产品创新，提高工艺水平上多下功夫；总结经验，加强产、学、研的结合，走专业化生产的路子，面向市场，参与竞争，满足主机发展的需要。（ 2）可倾式回转工作台发展，依赖于行业技术水平和创新能力的提高，比如直线电机驱动技术和双驱动技术正在采用研究。（ 3）制造业从刚性自动化向柔性自动化方向转变这一社会需求，所以国产配套产件在产品质量、性能、结构创新、品牌信誉、外观造型、精度稳定性等方面有待提高。课题主要研究内容和设计任务随着数控技术不断发展与提高，使机床主机对配件要求与依赖都越来越高。机床配件技术发展间接决定了机床主机发展水平，专业化发展方向成为我国机床配件业总体发展趋势。西安文理学院本科毕业设计（论文）第 4 页可倾式回转工作台设计意义重大，怎么样才能设计出可以回转工作并且也能够进行 90度倾斜的回转工作台。方案众多。近些年来，随着数控技术的不断进步、自动化程度的普遍提高，组合机床、数控车床、数控铣床的种类和生产日益丰富，对高精度、高效率的工作台回转装置的需求也越来越大。目前端齿盘为定位机构的液压式可倾式回转工作台广泛运用于数控机床和加工中心上。在各种数控机床和其他机械的制造中，数控端齿盘分度工作台回转装置的应用十分广泛。本设计中也将尝试这一技术进行回转工作台的设计。本毕业设计是研究端齿盘作为定位机构的液压式数控工作台的工作原理和机械结构的设计和计算部分，设计思路是先原理后结构，先整体后部分。设计从第二章展开，由工作台的种类分析其结构原理，在一般工作原理中提出自己的设计原理方法。第三章总体设计，包括系统和主要传动结构。第四章将工作台设计细化，分别计算得出台面、活塞、中心轴等尺寸。西安文理学院本科毕业设计（论文）第 5 页第二章可倾式回转工作台设计原理工作台的种类繁多，为了更多地了解可倾式回转工作台这个行业的一些情况，简介一些类别工作台并对其设计原理总结，重点介绍液压式回转工作台，通过本章的理论，推出设计方案。用的可倾式回转工作台转工作台的主要种类及特点概述转台带有可转动的台面、用以装夹工件并实现回转和分度定位的机床附件，简称转台或第四轴，如图所以也属于回转工作台的一种。转台按功能的不同可分为通用转台和精密转台两类。图转台 4 用转台是镗床、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 360的等分刻线。台面与底座之间设有蜗杆蜗杆传动） ,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：西安文理学院本科毕业设计（论文）第 6 页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。回转工作台。密回转工作台（精密转台用于在精密机床上加工或角度计量。常见的有光学转台、数显转台和超精密端面齿盘转台。图精密转台 5 （ 1）光学转台：主轴上装有玻璃或金属精密刻度盘，经光学系统将刻度细分、放大，通过目镜或光屏读出角度值。（ 2）数显转台：转台主轴上装有精密圆光栅或圆感应同步器，由数字显示装置读出角度值。上述两种精密转台的分度精度最高可达 1。（ 3）超精密端面齿盘转台：利用一对经过精密对研的 1440 齿、 720 齿或 360 齿的端面齿盘分度定位 ,其分度精度最高可达作精密角度计量用。有一种可倾式数控回转工作台，其特征在于它由伺服电机、凸轮间歇分割器、倾斜轴、座体、微调机构和锁紧机构等组成，其中凸轮间歇分割器固装在倾斜轴的端面上，然后整体配合在座体孔中，可倾斜任意角度；伺服电机联接在倾斜轴的另西安文理学院本科毕业设计（论文）第 7 页一端并位于倾斜轴的空心范围内，它驱动凸轮间歇分割器的输出端做连续或定角度旋转。此外，在摆动工作台上还加摆动角度微调机构和定角度锁紧机构。 6 还有常见的回转工作台的运动由交流伺服电机驱动圆柱齿轮动，带动涡轮蜗杆系统 , 使工作台旋转。当数控回转工作台接到数控系统的指令后，首先松开圆周运动部分的涡轮夹紧装置，松开涡轮，然后启动交流伺服电机，按数控指令确定工作台的回转方向、回转速度及回转角度大小等参数。整个数控回转工作台按照功用不同可以分为两个组成部分 , 即圆周回转部分和摆动部分 , 在圆周回转部分和摆动部分中，又可以按照传动结构分为两个部分，即齿轮传动部分和蜗轮蜗杆传动部分。 7 图回转部分和倾斜部分中齿轮传动、涡轮蜗杆传动示意图随着人类生活的物质要求不断提高和人类社会的不断发展，越来越复杂的零件被设计运动到各个领域。所以对加工它们的机床提出了更高的要求。液压式数控分度工作台实现工件的多工位加工，满足工件的加工要求。液压式数控分度工作台为五工位组合机床的重要部件，其功能与加工中心的功能密切关系。在液压式数控分度工作台总体设计关键是要确定工作台的参数，回转工作台最主要的参数为工作台尺寸等，根据确定的零件的典型零件进行选择。工作台尺寸是回转工作台的主参数，主要取决于典型零件的外廓尺寸、装夹方式等。应选比典型零件稍大一些的工作台，以便留出安装夹具所需的空间，还应考虑工作台的承载能力，承载能力不足时应考虑加大工作台尺寸，以提高承载能力。端齿盘式分度工作台图主要由工作台台面、底座、夹紧油缸、分度油缸及齿盘等部件组成，其工作过程如下：西安文理学院本科毕业设计（论文）第 8 页图压式高精度工作台解析图 1 （ 1）分度工作台抬起、松开机床需要分度时，根据数控装置发出分度指令，由电磁铁控制液压阀（图中未标出），使压力油进入管道进入分度工作台 7中央的夹紧油缸油腔 10，并推动活塞 6 移动（油缸上腔 9 的油经管道 22 排除回油）。活塞 6通过推力球轴承 5（轴承 13与之配套使用），使工作台 7抬起，上端齿盘 4和下端齿盘 3 脱离啮合。在工作台 7 向上移动时带动内齿圈 12 与齿轮 11 下部啮合，完成分度前的准备工作。同时，工作台 7 向上抬起，推杆 2 在弹簧作用下向上移动，使推杆 1能在弹簧的作用下右移松开微动开关 D，发出松开到位信号。（ 2）分度工作台回转控制系统在接到松开到位信号后，控制电磁铁（液压阀）动作，使压力油经管道 21进入分度油缸左腔 19，并推动齿条 8右移（分度油缸右腔的油经管道 20排出回油）。齿条 8带动齿轮 11做回转运动，实现工作台的回转。改变油腔的行程，即可以改变齿轮 11的回转角度。图中的分度工作台为：轮回转的角度。当齿轮回转的过程中，挡块 14放开推杆 15； 72到位后，挡块 17压上推杆 16，微动开关转动作结束。工作台的回转速度可以通过液压系统进行调节。西安文理学院本科毕业设计（论文）第 9 页图液压式高精度工作台解析图 2 （ 3）分度工作台落下、夹紧控制系统在接收到信号后，由电磁铁液压阀（图中未标出），使压力油经管道 22进入分度工作台的夹紧油缸的油腔 9，并推动活塞 6下移（油缸下腔 10 的油紧管道 23排除回油）。活塞 6通过推力球轴承 5（轴承 13与之配套使用），使工作台 7落下，上端齿盘 4 和下端齿盘 3啮合、夹紧、定位。工作台夹紧后，压下推杆 2，使推杆 1左移，压上微动开关出夹紧完成信号。（ 4）分度油缸返回控制系统在接收到加紧完成信号后，控制电磁铁（液压阀）动作使压力油经管道 20进入分度油缸右腔 18，并推动齿条 8左移（分度油缸左腔 19 的油经管道 21 排出回油），齿条 8 返回。这时，因为齿轮 11 的内齿圈已经脱开，分度工作台不动，同时挡块 14压上推杆 15，微动开关出回转信号。西安文理学院本科毕业设计（论文）第 10 页第三章可倾式回转工作台传动设计通过对可倾式回转工作台的初步了解，本章对设计进行整体分析并进行原理解析，对工作台的回转部分和摆动部分设计，最后设计出总体传动方案。倾式回转工作台原理及设计作台回转松开、夹紧原理和机构如图示，工作台需要回转是通过油道 1 进油使活塞 2 向上运动，同时推动推力球轴承 4 使中心轴 5 向上运动，从而工作台也向上移动，实现上端齿盘 6 和下端齿盘 7的松开，为实现回转动作做好准备。当工作台回转完成后，需要下降使工作台夹紧时，油液会从油道 8进入活塞缸上腔，使活塞 2 向下移动，中心轴 5 带动工作台下降。使上端齿盘 6 和下端齿盘 7 啮合，实现工作台的夹紧定位。图倾式工作台摆动原理可倾式工作台设计最重要的结构就是摆动部分，此设计中的倾斜结构如图作台需要倾斜时，齿条 2与齿轮 1 咬合，齿条 2进行径向运动，带动齿轮 1转动，齿轮 1 与摆动架 3 由螺栓连接，摆动架 3 与底座 6 通过深沟球轴承相连，由于底座固定所以齿条 2 的直线运动转变为齿轮 1 的摆动。摆动架跟着摆动实现回转工作台的倾斜运动，可实现了工作台 90度倾斜。当摆动到加工位时，齿条 2与齿轮1分离，实现定位加工。西安文理学院本科毕业设计（论文）第 11 页图压式可倾式回转工作台的液压系统设计定工作台基本参数在经过查阅相关资料和进行初步的助设计后，液压式数控分度工作台根据使用的场合，所需要的大小和形状有很多种类，本人设计的是组合机床上的一个分度工作台，根

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