车铣加工中心工作台结构分析及其装配工艺设计-开题报告

1、毕业设计（论文）开题报告课题题0及来源：一、课题：车铣加工屮心工作台结构及其装配工艺设计二、来源：企业合作项目课题研究的意义和国内外研究现状：我国数控机床功能部件最初是通过两个途径进行发展的。一是专业化附件生产；家向数 控附件生产发展，典型的产品有机床回转工作台、动力卡盘、滚球丝杠等；二是主机生产厂 家自我研发配套功能性部件，典型的产品有数控刀架，国a大多数车床厂都经历了这个过程。 专业化生产应是我国回转工作台发展的方向。从技术发展上看，数控机床技术向高速、复合、智能和环保方向发展，对数控刀架、数 控转台、数控分度头提出了同样的要求。在数控附件的高速化方面，机床冋转工作台主要特 点是采用伺服电

2、机驱动，液压或气压松开夹紧，转位时间可调，达到国外同类产品水平。机 床回转工作台采用模块化设计，动力刀具由伺服电机驱动，由两个伺服电机驱动达到两轴联 动，配套于五轴联动加工中心。综上所述，高速化、复合化数控附件产品代表了国内最高水 平，填补了国内空白，为主机的发展提供了保障。车铣加工中心工作台1、加工中心常用回转工作台简介带有可转动的台面、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。转台按功能的不冋可分为通用转台和精密转台两类。ft角|«图2.1转台通用转台：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 而，加工时转动工作台，则可加工圆弧而和

3、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。台面外圆周上刻有 360°等分刻线。台面与底座之间设有蜗杆-蜗轮副（见蜗杆传动），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 手轮即可驱动台而，并由台而外圆周上的刻度（以度为单位）与细分刻度盘读出 旋转角度。分度精度一般为士60"。水平转台的蜗杆仲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：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&

4、#176;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。精密回转工作台：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2.2精密转台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、放人，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士 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齿的端而齿盘分度定位，其 分度精度最高可达±0.01"，作精密

5、角度计量用。加工中心机床除了沿x、y和z三个坐标轴直线进给运动外，往往还带有绕 x、y和z轴的圆周进给运动。一般圆周进给运动由冋转工作台来实现。加工中心常用的回转工作台有分度工作台和数控回转工作台，它们的功用各不相同。分 度工作台的功用只是将工件转位换面，和自动换刀装置配合使用，实现工件一次 安装能完成几个面的加工。而数控回转工作台除了分度和转位的功能之外，还有 实现圆周运动进给运动。分度工作台：分度工作台的作用完成分度运动。分度工作台的分度、转位和 定位工作是按照控制系统的指令自动进行的，每次转位回转一定的角度（如90°、 60°和45°等）。为满足分度精度的要

6、求，需要使用专门的定位元件。常用的 定位元件方式有插销定位、齿盘定位和钢球定位等几种。数控回转工作台：为了适应某些零件加工的需要，加工中心的进给运动常常 还增加了绕x、y和z三个坐标轴的圆周进给运动，分别称a、b、c轴。圆周 进给运动一般由数控回转工作台来实现，它除了可以完成圆周进给运动外，还可 以完成分度运动。数控回转工作台和分度工作台没多大区别，但在结构上则具有一系列的特 点。由于数控冋转工作台能实现自动进给，所以它在结构上和数控机床的进给驱 动机构有很多共同之处。不同之点在于数控机床的进给驱动机构实现的是直线进 给运动，而数控回转工作台实现的是圆周进给运动，数控回转工作台可分为开环 数控

7、回转工作台和闭环数控回转工作台两种数控回转工作台的分度定位和分度工作台不同，它是按控制系统所指定的脉 冲数来决定转位角度，没有其他的定位元件（如齿盘、定位销等），故分度定位 精度高。2、数控回转工作台的工作原理数控回转工作台主要用于数控镗床和铣床，其外形和通用工作台儿乎都一 样，但它的驱动方式是伺服系统的驱动方式。它可以与其他伺服进给轴联动。图2-3换刀数控镗床的回转工作台。它的进给、分度转位和定位锁紧都是由 给定的指令进行控制的。12 ii 10 9« 76 5 4 3 2 11-蜗杆 2-涡轮轮 3、4-加紧瓦 5-液压缸 6-活塞7-弹簧8-钢球9-支座10_ 光栅 11、12

8、-轴承图2-3工作台为了消除蜗杆副的传动间隙，采用了双螺距渐厚蜗杆，通过移动蜗杆的轴向 位置宋调整间隙。这种蜗杆的左右两侧面具有不同的螺距，因此蜗杆齿厚从头到 尾逐渐增厚。但由于同一侧的螺距是相同的，所以仍然可以保持正常的啮合。当工作台静止时，必须处于锁紧状态。为此，在蜗轮底部的辐射方向装有8 对夹紧瓦4和3,并在底座9上均布同样数量的小液压缸5。当小液压缸的上腔 接通压力油时，活塞6便压向钢球8,撑开夹紧瓦，并夹紧蜗轮2。在工作台需 要回转时，先使小液压缸的上腔接通回汕路，在弹簧7的作用下，钢球8抬起， 夹紧瓦将蜗轮松开。回转工作台的导轨面由大型滚动轴承支承，并由圆锥滚柱轴承12及双列向 心

9、圆柱滚子轴承11保持准确的回转中心。数控回转工作台的定位精度主要取决 于蜗杆副的传动精度，因而必须采用高精度蜗杆副。在半闭环控制系统屮，可以 在实际测量工作台静态定位误差之后，确定需要补偿角度的位置和补偿的值，记 忆在补偿回路中，由数控装置进行误差补偿。在全闭环控制系统中，由高精度的 圆光栅10发出工作台精确到位信号，反馈给数控装置进行控制。3、工作台的结构特点(1) 由于采用多齿盘定位、液压金锁，随使用时间的加长，工作台的分度定 位精度有不断提高的趋势。(2) 工作台中除交换托盘所需专用件外，只耍更换分度工作台和工作台就可 以方便地进行两种工作台的选择，减少了机件的种类，从而减少了工装、刀、辅、 量检具的种类，大大降低了机床的制造成本。(3) 可根据用户需要，即使产品在装备完成后，可以灵活地进行两种不同结 构更换，能及时满足不同用户的需要，并缩短了生产制造周期。4、数控回转工作台的用途数控回转工作台是数控铣床、数控镗床、加工中心等数控机床不可缺少的重 要附件。它的作用是按照控制装置的信号或指令作冋