新型两轴数控回转工作台的结构设计VIP

2 0 1 0年 8月 第 3 8卷 第 l 6期 机床与液压 MACHI NE TOOL HYDRAUL I CS Au g 2 01 0 Vo 1 3 8 No 1 6 D OI 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 0 1 6 0 0 7 新型两轴数控回转工作台的结构设计 王友 林 山东理工大学机械工程学院 山东淄博 2 5 5 0 4 9 摘要 介绍一种新型两轴数控回转工作台的结构与工作原理 回转工作台的转角电机通过一对蜗杆 蜗轮驱动回转工 作台主轴转角转动 回转工作台的转位电机通过另一对蜗杆 蜗轮驱动回转工作台转位转动 在数控系统的控制下 既可 以独立实现 A轴 绕 轴 在 0 9 0 范围内的转动和 B轴 绕 y轴 在 0 范 围内的转动 也可 以由数控 系统控制 实现 A B轴联动 关键词 数控 双转轴 回转工作台 中图分类号 T G S 0 2 3 9 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 0 1 6 0 1 8 2 The St r u c t u r e o f Ne w Ty p e CNC TWO a x i s Ro t a r y Ta b l e WANG Yo u l i n Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g C o l l e g e S h a n d o n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y Z i b o S h a n d o n g 2 5 5 0 4 9 C h i n a Abs t r a c t The s t r u c t u r e an d wo r ki n g p rinc i p l e o f a t wo a x i s CNC r o t a r y t a b l e we r e i n t r o d u c e d Dr i v e n by a mo t o r t hr o ug h a pa i r o f wo r m a n d wO r lT I g e a r t h e s pi n d l e o f r o t a ry t a b l e wa s r o t a t e d Dr i v e n by a n o t h e r mo t o r t h r o u g h a p a i r o f wo r m a n d WO rm g e a r t he a n o t h e r a x i s o f r o t a r y t a b l e w a s d i s p l a c e d T h r o u g h t h e c o n t r o l o f t h e n u me ri c M c o n t r o l s y s t e m i n d e p e n d e n t r o t a t i o n o f A a x i s a r o u n d t h e a x i s i n t h e 0 9 0 r ang e r o t a t i o n o f B a x i s a r o u n d Y a x i s i n t h e 0 r a n g e c a n b e a c h i e v e d A B axi s c a n a l s o b e c o n t r o l l e d s y n c h r o n o u s l y b y t h e n u me r i c a l c o n t r o l s y s t e m Ke ywo r d s CNC Two a xi s Ro t a r y t a b l e 随着现代科学技术的发展 对加工技术的要求 越 来越高 既要求加工精度又要求加工效率 特别是对 零件的位置精度的要求越来越高 而这些任务通常由 机床来实现 为适应加工技术 的高要求 出现了形式 各异的五轴联动机床 加工中心 但这些五轴联动 机床价格昂贵 设备投资 巨大 一般 中小企业无力购 置 作者介绍一种两轴式数控回转工作台 安装在数 控铣床上 与铣床 的数控系统结合 形成一个转台式 五轴联 动机床 可实现工件的五面加工 1 两轴式回转工作台的结构 新型两轴数控回转工作台由转角轴驱动电机 1 连接盘 I 2 联轴器3 右转位半轴4 转角轴支架5 传动轴 6 夹盘 7 转角主轴 8 左转位半轴 9 转位 蜗轮轴支架 l 0 转位蜗轮 1 1 转位蜗 杆 1 2 工作 台 壳体 1 3 转角轴蜗杆 l 4 转角轴 蜗轮 l 5 齿轮 1 6 齿轮 l 7 定位 键 l 8 连 接盘 l 9 转 位轴 驱动 电 机 2 0 底座 2 l 等组成 见图 1 装有转角轴蜗轮 l 5的转角主轴 8安装在工作台 壳体 1 3中 由右转位半轴 4和左转位半 轴 9支撑在 转角轴支架 5 和转位蜗轮轴支架 1 0上 右转位半轴4 为 中空式结构 其 中装有传动轴 6 在传 动轴 6上 安 装齿轮 1 6 与安装在转角轴蜗杆 1 4上 的齿轮 l 7啮 合 左转位半轴 9上安 装转位蜗轮 1 1与装在蜗轮轴 支架 1 0中的蜗杆 1 2啮合 转角轴驱动电机 1 通过连 接盘 I 2和联轴器 3与安装在右转位半轴4中的传动 轴 6相连接 转位轴驱动电机 2 0通过连接盘 1 9和 联轴器 未画出 与安装在蜗轮轴支架 1 0中的转位 蜗杆 1 2相连接 夹盘 7安装在转角主轴 8的端部 转 角轴支架 5和蜗轮轴支架 l 0 通过定位键 l 8用螺栓联 接在底座 2 1 上 组成数控双转轴式 回转工作台 2工作原 理 数控两轴式回转工作台的转角转动由转角轴驱动 电机 1 通过联轴器 3和传动轴 6 带动安装在传动轴 6上的齿轮 l 6 与 安装在转角轴蜗杆 1 4的齿轮 1 7啮 合传动 使转角轴蜗杆 1 4转动 驱动转角轴蜗轮 1 5 转动 带动转角主轴 8 夹盘 7实现转 角转 动 转 角 的大小 由控制 系统根据需要由程序控制 由于蜗杆蜗 轮机构具有 自锁性能 当驱动 电机停止转动时 转角 主轴 8不能转动 将加工位置锁定 当驱动 电机再次 转动后 转角主轴 8可以继续转动 以实现转角转动 或在转角转动过程 中连续加工 数控两轴式 回转工作台的转位转动则 由转位轴驱 收稿 日期 2 0 0 9 0 7 2 4 作者简介 王友林 1 9 5 5 一 男 教授 从事机械制造 技术的科研 与教学 工作 电话 0 5 3 3 2 7 8 6 9 1 0 1 3 1 5 3 3 5 4 1 6 3 E mai l wa n g y o u l i n 一1 0 06 1 26 c o i n 第 1 6期 王友林 新型两轴数控回转工作台的结构设计 l 9 1 一 转角轴驱动电机2 一连 接盘 I 3 联 轴器4 一 右转位半轴5 一转角轴 支架6 一 传动轴 7 夹盘 8 一转角主轴9 一左转位半轴 1 0 一转位蜗轮轴支架 1 1 一 转位蜗 轮 1 2 一转 位 蜗 杆 l 3 一工 作 台壳 体 l 4 一 转角轴蜗杆1 5 一转角轴 蜗轮 1 6 一齿轮1 7 一 齿轮 l I 1 8 一定 位键 1 9 一连接 盘 2 0 一转位 轴驱 动电机2 1 一底 座 图 I 新型 两轴数控 回转工作 台的结构 动电机 2 0通过联轴器 未画 出 带动转位蜗杆 1 2和 转位蜗轮 1 1 转动 驱动 左转位 半轴 9带动装有 转 角 主轴 8的工作台壳体 1 3和装有 传动轴 6的右转 位半 轴 4及转角轴驱动电机 1 转位 实现工作 台转位转动 的要求 在数控系统的控制下 回转工作 台既 可独立实现 A轴 绕 轴 在 0 9 0 范 围内 的转 动 工 作 台 的转位转动 和独立实现 B轴 绕 l 轴 在 0 范围内的转动 工作 台的转角转 动 也可 由数 控系 统控制实现 A B轴联动 3结束语 该 两轴式 回转工作 台 安装在数控铣床的工作 台 上 既 可以用于转角分度 转位调姿 调 整工件 的加 工位置 也可以与铣床的数控系统结合 形成一个转 台式五轴联动机床 实现对如螺旋 桨叶片等复杂空间 曲面零件的加工 还可以实现工件的五面加工 参考文献 1 崔旭芳 周英 数控回转工作 台的原理和设计 J 砖 瓦 2 0 0 8 6 2 3 2 7 2 杜玉湘 陆启建 刘明灯 五轴联动数控机床的结构和应 用 J 机械制造与自动化 2 0 0 8 3 1 4 1 6 3 朱国力 龚时华 李斌 七轴五联动螺旋桨加工机床控制 系统关键技术 J 华中科技大学学报 自然科学版 2 0 0 7 3 7 7 7 9 4 赵群 加工中心回转工作台部件的结构分析 J 现代 制造工程 2 0 0 2 5 3 5 3 6 5 何永红 齐乐华 赵宝林 双转台五轴数控机床后置处理 算法研究 J 制造技术与机床 2 0 0 6 1 9 1 1 6 桂泽文 程小成 C A 5 1 1 2 E立车工作台改造成液压三爪 自定一 t 3 2 作台 J 金属加工 冷加工 2 0 0 9 5 6 9 7 0 7 杨春华 徐耀坤 普通回转工作 台的改进 J 摩托车技 术 2 0 0 3 1 1 2 7 2 7 专 利信 息 利名称 双系统数控车床 专利申请号 C N 2 0 0 8 2 0 1 9 9 6 6 1 1公开号 C N 2 0 1 3 5 7 2 3 0 申请 日 2 0 0 8 1 2 2 2 公开 日 2 0 0 9 1 2 0 9 申请人 芦方群 该实用新型属于数控车床技术领域 涉及双系统 数控车床 包括有 机架 滑轨 控 制器 工件 夹头 电机 刀架及安装在刀架上的车刀 其特征在于 在 所述 的机架上沿工件夹头 的轴线方向并排设置有两条 纵向滑轨 在两条纵向滑轨上分别设置有可沿纵向滑 轨移动 的大拖板 在每个大拖板上 分别设置有横 向滑 轨 在每条横 向滑轨上分别设 置有小拖板 在每个小 拖板上设置有可沿横向滑轨移动的多工位刀架 每个 多工位刀架可相对于横向滑轨转动 控制器按预先设 定的程序控制每条横向滑轨 每个刀架的移动及每个 刀架的转动 优点是 该实用新型的自动化程度高 操作简单 加 工时间短 占用车间生产面积小 成本 低 生 产效率 高 专利名称 一种齿轮箱 调整环 中间轴镗拂孔的机 加工方 法 专利申请号 C N 2 0 0 9 1 13 0 5 7 2 5 9 9公开号 C N 1 0 1 5 5 9 4 9 7 申请 日 2 0 0 9 0 5 1 4 公 开 日 2 0 0 9 1 0 2 1 申请人 沪东中华造船 集团 有限公司 一 种用 于齿 轮箱 调 整环 中间 轴镗 拂孑 L 的方 法 其特征 在于 首 先 架设 由齿 轮箱 调整 环 I 号 中间轴 I I 号 中间轴 镗孔