数控转台核心技术研究

数控转台核心技市研穷 口柳耀阳 沈 阳机床 集团 有限责任公司 沈阳 1 1 0 1 4 2 摘要 数控 转 台为加 工 中 心和数控镗铣床提供 了回转 坐标 通过连续回转加 工及不等分回转加工 进 而完成复杂 曲 面加 工 数控转 台核心技 术研 究 旨在提 高数控机床和加 工 中心的运行精度及可靠性 其 内容 包括 数控转 台结构优化设 计 数控转 台装配技术 数控 转台检测技 术 关键词 数控转台 核心技术优化设计 中图分 类 T H1 3 2 文献标识码 A 文章 编号 1 0 0 0 4 9 9 8 2 0 1 4 0 6 0 0 7 1 0 3 数 控 回 转 工 作 台 为 数 控 机 床 和 加 工 中 心 提 供 旋 转 运 动 一 是 进 给 分 度 即 在 非 切 削 时 工 件 在 3 6 0 范 围 内进 行 分 度 旋 转 或 任 意 y 度 定 位 二 是 实 现 工 作 台 圆 周 方 向 的 进 给 运 动 即 在 进 行 切 削 时 与 三 个 坐 标 轴 联 动 进 行 复 杂 曲 面 的 加 工 细 分 度 数 一 般 为 o 0 0 1 o 无 论 使 用 哪 种 类 型 的 数 控 转 台 机 床 精 度 都 离 不 开 转 台 本 身 的 定 位 精 度 精 确 定 位 的 数 控 转 台 能 显 著 提 高 转 台 的 使 用 性 能 1 数控转 台结构优 化设计 为 保 证 数 控 转 台 的 定 位 及 连 续 回转 加 工 提 高 数 控 转 台定 位 精 度 要 求 数 控 转 台 结 构 采 用 合 理 的 支 撑 结 构 传 动 机 构 和 夹 紧 机 构 数 控 转 台 优 化 设 计 中最 先 考 虑 数 控 转 台 最 大 工 件 承 载 质 量 最 高 旋 转 速 度 和 定 位 精 度 数 控转 台需 要提 供轴 向及径 向支 撑 形 式 主要 为 滑 动 支 撑 与 滚 动 支 撑 滚 动 支 撑 主 要 选 择 滚 动 轴 承 适 合 于 小 规 格 数 控 转 台 大 中 型 数 控 转 台 适 合 选 用 滑 动 支 撑 和 滚 动 支 撑 组 合 机 构 数 控 转 台 滚 动 支 撑 主 要 形 式 为 双 向 推 力 组 合 轴 承 及 交 叉 滚 子 轴 承 双 向 推 力 组 合 轴 承 具 有 较 高 的 极 限 转 速 和 较 低 的 摩 擦 力 矩 轴 向 和 径 向 承 载 能 力 高 具 备 高 倾 斜 刚 度 和 极 高 的 精 度 交 叉 滚 子 轴 承 优 点 是 壁 厚 薄 结 构 紧 凑 因此 采 用 交 叉 滚 子 轴 承 数 控 转 台 需 充 分 考 虑 支 撑 座 及 固 定 法 兰 的 刚性 数 控 转 台 机 械 传 动 设 计 主 要 为 减 速 传 动 优 化 设 计 数 控 转 台 应 用 最 广 泛 的 传 动 为 蜗 轮 蜗 杆 传 动 机 构 圆柱 凸轮 传动 机 构 端齿 盘传 动机 构 蜗 轮 蜗杆 传 动 如 图 1所 示 具 有 的 特 点 是 传 动 比 大 结 构 紧 凑 传 动 平 稳 冲 击 载 荷 小 噪 声 低 自锁 性 好 传 动 效 率 较 低 磨 损 较 严 重 使 用 材 料 要 求 有 较 好 的 减 磨 性 价 格 高 蜗 轮 轴 向 力 大 致 使 轴 承 摩 擦 损 失 较 大 在 要 求 数 控 转 国家重大科 技专项 编号 2 0 1 I Z X 0 4 0 1 6 2 1 收稿 日期 2 0 1 3年 1 2月 机械制造 5 2 卷 第 5 9 8 期 台连 续 精 确 分 度 的 机 构 中 或 为 了避 免 传 动 机 构 因 承 受 脉 动 载 荷 而 引 起 扭 转 振 动 的 场 合 往 往 采 用 变 导 程 蜗 杆 以 便 调 整 啮 合 侧 隙 到 最 小 限 度 变 导 程 蜗 轮 蜗 杆 副 的 应 用 可 以 有 效 延 长 数 控 转 台 的使 用 寿 命 便 于 安 装 调 试 和 维 护 其 特 点 是 蜗 杆 的 齿 部 采 用 齿 距 连 续 变 化 而 蜗 轮 的 齿 部 则 采 用 等 齿 距 的 设 计 这 样 蜗 轮 蜗 杆 副 的 轮 齿 因 工 作 磨 损 而 产 生 较 大 的 啮 合 间 隙 时 可 以通 过 修 磨 调 整 垫 来 重 新 寻 找 到 一 个 合 适 的 齿 距 进 行 配 合 能 有 效 延 长 数 控 转 台 的 使 用 寿 命 圆 柱 凸 轮 驱 动 原 理 与 圆 柱 蜗 杆 传 动 原 理 基 本 相 同 数 控 转 台输 入 轴 类 似 于 具 有 变 螺 旋 角 的 面 蜗 杆 数 控 转 台 输 出 轴 相 当 于 具 有 滚 子 齿 的 蜗 轮 圆 柱 凸 轮 传 动 如 图 2所 示 与 蜗 轮 蜗 杆 机 构 相 比 凸 轮 机 构 需 要 预 压 制 造 成 本 高