四工位液压旋转分度工作台

目录TOC\o"1-3"\h\u15176摘要 317255Abstract 311128一绪论 46871.1回转工作台的主要种类及特点概述 4237361.1.1通用转台 4178541.1.2精密回转工作台〔rotarytable〕 488891.2相关课题国内外研究的现状 428941.2.1我们现有水平及国内外比照情况 5153431.2.2我国组合机床附件产品水平较国外低主要表现 5127451.2.3相应的措施及对策 51991.3回转工作台开展趋势 530161.3.1市场前景 599891.3.2开展趋势 5297001.4回转工作台的开展方向 6303581.4.1回转工作台的性能开展方向 684811.4.2回转工作台的功能开展方向 6322321.5工作台分度头的研究 7145441.6本课题研究的内容 78469二液压旋转分度工作台总体方案设计 9141412.1液压旋转分度工作台设计 9312482.2液压旋转分度工作台的主要技术参数 1120237三工作台部件设计 12213513.1工作台的设计 12306343.1.1工作台整体尺寸设计 12210683.1.2工作台T形槽设计 1258463.1.3工作台中心孔设计 1230323.1.4工作台螺孔分布设计 13258843.2端齿盘设计 13286463.3中心轴设计 1534493.3.1中心轴尺寸设计 15137873.3.2中心轴轴承选择 15185823.4活塞设计 16325613.5传动系统设计 1760643.5.1传动系统总体方案设计 17161753.5.2齿轮齿条设计计算 18173853.5.3齿圈设计 2065353.5.4传动系统润滑及密封性设计 21115143.6分度工作台底座设计 21139973.6.1底座选择 2127173.6.2壁厚计算 22174473.6.3加强筋 22184743.6.4定位设计 23323173.7活塞密封块设计 24274483.8推杆导向块设计 24121913.9工作台分度工作原理和结构 25258463.9.1工作台定位原理和结构 2535953.9.2工作台松开、夹紧原理和结构 26154073.9.3工作台分度原理和结构 2626504四液压系统设计 28282574.1四工位工作台工作原理与过程分析 281614.2液压系统设计 28207834.3相关元器件选择 305769五电气系统设计 31313885.1电气原理图 31262215.2相关元器件选择 31321445.3PLC机型选择 32875.4I/O地址分配表 33224315.5I/O接线图 335455.6梯形图 34322145.7语句表 3626829结论 3930736致谢 4023167参考文献 41摘要本课题中四工位旋转工作台是钻孔加工中在工作台四个不同工位分别同时完成上料、加工、卸料等工艺过程的工艺技术，这大大提高了机械加工的效率、提高了生产率。四个个工位同时动作就要要求自动操作完成上料、装夹工件、钻孔、卸工件。随着科技的开展，继电器控制已经逐步被可编程控制器(PLC)控制所代替。PLC是以计算机技术为核心的通用自动化控制装置,它的功能性强,可靠性高,编程简单,使用方便,体积小巧,近年来在工业生产中得到广泛的应用,被誉为当代工业自动化主要支柱之一。在PLC的支持下，怎样实现操作流程的自动化这个问题迎刃而解。于是在机加工过程中我们可以选择各种控制机制去简化工人操作以及降低工人劳动强度、提高效率等。关键词：四工位旋转工作台；可编程控制器；提高效率；自动化联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸AbstractThistopicin4Labourrotaryworktableisdrillingintheworkbenchinfourdifferentlocationmaterialtofinishatthesametime,respectively,processing,unloadingetcprocesstechnology,itcangreatlyimprovetheefficiencyofthemachining,improvetheproductivity.Fourallstationsandactionwoulddemandofautomaticoperationiscompletedfeeding,clampingwork-piece,drilling,unloadingworkpieces.Withthedevelopmentofscienceandtechnology,relaycontrolhasgraduallybeenprogrammablecontroller(PLC)controlinstead.PLCisbasedoncomputertechnologyasthecoreofthegeneralautomaticcontroldevice,itsfunctionalsexisstrong,highreliability,programmingaresimpleandeasytouse,smallsize,inrecentyearsintheindustrialproductionwidelyapplied,isknownasoneofthepillarsofmodernindustrialautomationmajor.InPLC,underthesupportofhowtorealizetheautomationofoperationflowofthisproblemissolved.Sointhemachiningprocesswecanchooseallkindsofcontrolmechanismtosimplifytheoperationandreduceworkerslaborintensity,improveefficiency,etc.Keywords：4Labourrotaryworktable;Programmablec联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸ontroller;Improveefficiency;automation一绪论1.1回转工作台的主要种类及特点概述带有可转动的台面、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。转台按功能的不同可分为通用转台和精密转台两类。1.1.1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、槽和斜面，加工时转开工作台，那么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。台面外圆周上刻有360°的等分刻线。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：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。1.1.2精密回转工作台〔rotarytable〕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。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±0.01″，作精密角度计量用。1.2相关课题国内外研究的现状联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸随着科学技术的开展，国外相同品种、不同结构的机床附件产品也在不断出现。例如转轴直接驱动的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。1.2.1我们现有水平及国内外比照情况我国生产的组合机床附件产品应该说满足中低挡机床的配套需求没问题，但在为高档组合机床配套的附件产品方面与国外比拟差距较大，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。因此对整个组合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。1.2.2我国组合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，我国组合机床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控回转工作台，日本日研公司直径200mm数控回转工作台最高转速可达88r/min,而国内的只有12～16r/min.主要差异在于材料的选用。2〕可靠性国外组合机床附件产品开发应用比拟早，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。如日本日研公司局部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，齿部外表氮化处理，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。而国内根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。可以说组合机床附件产品的整体可靠性与我国目前整个工业开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〕精度我国组合机床附件的精度及稳定性应该说还是比拟好的，根本上能满足主机的配套要求。较日本、德国等工业兴旺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。相应的措施及对策我国数控机床附件产品可以说还处在一个开展阶段，品种、规格、可靠性等方面还需要有一个完善的过程，还远远没有到达成熟的程度。因此作为国家应该给予一定的扶持，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到达或接近国际水平，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开展。1.3回转工作台开展趋势1.3.1市场前景随着我们制造业的开展，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，局部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开展的装备行业。作为装备制造业的母机，普通加工机床将获得年均15%20%左右的稳定增长。1.3.2开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，它的总开展趋势主要表达为：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；联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。1.4回转工作台的开展方向回转工作台的性能开展方向(1)高速高精高效化：速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。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。(2)柔性化：包含两方面：系统本身的柔性，系统采用模块化设计，功能覆盖面大，可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群控系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。(3)工艺复合性和多轴化：以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工，正朝着多轴、多系列控制功能方向开展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多外表的复合加工。数控技术轴，西门子880系统控制轴数可达24轴。(4)实时智能化：早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能那么试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术开展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域开展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用开展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支开展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而到达最正确控制的目的。回转工作台的功能开展方向(1)用户界面图形化：用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的局部之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。(2)科学计算可视化：科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品本钱具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。(3)插补和补偿方式多样化：多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。(4)内装高性能PLC数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例，用户可在标准PLC用户程序根底上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。(5)多媒体技术应用多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域，应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。而国内方面，回转工作台开展较慢，无法到达高精度，高速度的要求，只从外国直接购置，本课题就这一问题设计了一种结构简联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸单，本钱廉价，而容易到达经济精度要求的回转工作台，为国内中小企业解决本钱高，投资风险大的问题，该工作台不但结构简单，而且易于维修，各个部件均可各自工作，维修时只需改换出问题的零件，无需费力将工作台解体，相信这种回转工作台能在国内回转工作台市场中占据一席之地。1.5工作台分度头的研究分度工作台结构形式种类很多，从台面的定位形式角度出发，可将其分为三大类：定位销式分度工作台，端齿盘式分度定位工作台，钢球式定位工作台。对于定位销式分度机构，此机构由于结构简单，采用一些措施后能获得较高的定位精度，因此国内外的加工中心分度工作台多采用。端齿盘齿轮具有高的分度精度，能传递大扭矩，所以广泛用于数控机床、加工中心机床、转塔车床和键床等分度机构和圆分度工作台上端齿盘的啮合相当于一对带梯形齿的端齿离合器啮合时由于整个齿面都能到达均匀的接触，分度精度非常高加工中心机床上采用端齿盘定位的分度工作台的定位精度一般都在±5丝左右，最高可达1.5丝，而美国莫尔1440齿精密分度盘已达±0.1丝。这是销定位等机构难于实现的端齿盘在进行高精度范围分度时，可靠性很高，啮合刚性很大。因此可以充分承受，切削。如直径为200mm和300mm的端齿盘工作台大容许切削力可达15000N。端齿盘还具有以下优点：首先，能进行高精度的结合分度。其次，能正确的进行自动对中，啮合时不需再找正中心。再次，直线齿向对于选择磨削砂轮的外径自由度大。最后，具有互换性，耐磨性好，经济效率高。钢球分度定位机构比齿盘定位机构到达更高的定位精度日本社生产的一套钢球定位分度回转工作台最高分度定位精度已达±1丝，为了使工作台到达高的分度定位精度，须正确布置钢球，钢球的精度应控制在真球度为0.3微米以下，各钢球相互直径差应不大于0.3微米。分度定位是由装置上下槽中各部钢球凹凸局部的分别啮合来实现。装置中上下槽内配置的钢球数目相等。啮合时，由于多数高精度钢球同时啮合，很多误差都相互抵消了，所以这种装置的分度精度和中心定位精度都非常高。钢球定位的分度工作台式目前分度精度较高〔±1丝〕的一种分度工作台。但在目前的加工中心机床上还未得到广泛采用。当前数控机床开展迅猛，向高速、高效、高精、柔性化、环保方面开展，与之相应的机床附件也应随之开展。数控分度头未来的开展趋势是：在规格上向两头延伸，即开发小规格也开发大规格的分度头，同时注意相关技术的开发；在性能方面将进一步提高刹紧力矩、提高主轴转速及可靠性方面开展；要求采用新材料；产品要价格低、操作方便。1.6本课题研究的内容随着数控技术不断开展与提高，使机床主机对配件要求与依赖都越来越高。机床配件技术开展间接决定了机床主机开展水平，专业化开展方向成为我国机床配件业总体开展趋势。为了缩小与国外工业大国差距，我国各大机床厂应全力配合，企业本身要加快技术步伐，积极自主创新，并且勇于与国外企业多多学习。企业应该努力学习国际先进机床技术，全面开展创新工作，企业高层也应该鼓励并且大力支持机床配件创新，从而使我国机床配件业越做越强。本毕业设计是研究解决端齿盘作为分度定位机构的液压旋转分度工作台的工作原理和机械结构的设计和计算局部，设计思路是先原理后结构，先整体后局部。目前端齿盘为分度定位机构的液压旋转分度工作台广泛运用于数控机床和加工中心上。它的总的开展趋势是：1.在规格上向两头延伸，即开发小型和大型分度工作台。2.在性能上研制以钢为主的齿轮、齿盘，大幅度提高分度工作台的承载能力。3.分度定位装置不断提高分度工作台分度时的定位精度。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等分度装置的应用十分广泛。近年来，随着数控技术的进步、自动化程度的普遍提高，加工中心类机床、数控车床、数控铣床的生产和应用日益广泛，对高精度、高效率的分度装置的需求也越来越大。随着我国制造业的开展，为联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸了适应不同产品的加工要求，扩大加工范围，分度工作台也将在一定范围内得到运用。二液压旋转分度工作台总体方案设计随着人类生活的物质要求的不断提高和人类社会的不断开展，越来越复杂的零件被设计运用到各个领域。所以对加工她们的机床提出了更高的要求。液压旋转分度工作台实现工件的一次装夹的多工位加工，满足工件的加工要求。液压旋转分度工作台作为加工中心的重要部件，其功能与加工中心的功能有密切关系。在液压旋转分度工作台总体设计关键是要确定工作台的参数。加工中心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。工作台尺寸这是加工中心的主参数，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，承载能力缺乏时应考虑加大工作台尺寸，以提高承载能力。2.1液压旋转分度工作台设计端齿盘分度工作台图2.1〔a〕、〔b〕所示是端齿盘式液压分度工作台的结构原理图。它主要由工作台、底座、夹紧油缸、分度油缸及端齿盘等部件组成，其工作过程如下：1、分度工作台抬起、松开机床需要分度时，根据控制装置发出分度指令，由电磁铁控制液压阀〔图中未标出〕，使压力油进液压管道23进入分度工作台7中央的夹紧油缸的油腔10，并推动活塞6上移动〔油缸上腔9的油经管道22排出回油〕。活塞6通过推力轴承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，工总台7向上抬起时，推杆2在弹簧的作用下向上移动，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、分度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〔分度油腔右腔18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。当齿轮在回转的过程中，挡块14放开推杆15；90°回转到位后，挡块17压上推杆16，微动开关E发出到位信号，回转动作结束。分度工作台的回转速度可以通过液压系统进行调节。3、分度工作台落下、夹紧控制系统在接到回转到位信号后，由电磁铁控制液压阀〔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的油经管道23排出回油〕。活塞6通过推力轴承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，使联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸推杆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到夹紧完成信号后，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，发出分度结束信号。图2.1〔a〕端齿盘式液压旋转分度工作台的结构原理图图2.1〔b〕端齿盘式液压旋转分度工作台的结构原理图2.2液压旋转分度工作台的主要技术参数在经过查阅相关资料和进行初步的CAD辅助设计后，液压旋转分度工作台根据使用的场合，所需的大小和形状有很多种类，本次设计联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸的工作台相关参数如下：表2-1液压旋转分度工作台相关参数中心高540〔mm〕中心套孔直径100〔mm〕工作台面直径1000(mm)主轴连接尺寸247〔mm〕T型槽宽度28(mm)分度角度90°使用压力2.5MPa使用流体液压油分度方向顺/逆时针最大载重量800kg分度精度±0.2″重复精度±0.2〔mm〕三工作台部件设计3.1工作台的设计3.1.1工作台整体尺寸设计液压旋转分度工作台作为需要回转的部件，在其上还会有专业的夹具。为了满足其分度的功能，所以工作台做成圆形件，且根据工作台的加工零件的范围：最大载重量为800kg，所以工作台台面为1000mm，工作台的高度为540mm。工作台外表需要T型槽，用于工作台上的夹具的定位夹紧。为了使工作台耐用，在工作台的中心处设计一个中心孔，用于衬套的安装。为了使下端面需要与中心转轴和端齿盘安装定位，所以要设计一个槽，槽宽和槽深都是根据端齿盘的尺寸来设计确定的。3.1.2工作台T形槽设计联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸工作台T形槽的作用是用T形螺栓固定工作台上的夹具。T形槽的布置需要根据工作台的尺寸确定，根据设计时的方案，T形槽的长度为117.5mm，12条均布在工作台的上外表。根据工作台的结构要求和《机械设计手册》T形槽及螺栓头部尺寸〔摘自GB/T158-1996〕,选择如下：T形槽|A|根本尺寸/mm：28T形槽|B|尺寸/mm:50T形槽|C|尺寸/mm:22T形槽H|尺寸/mm:56螺栓选择公称尺寸/mm:H8图3.1T型槽3.1.3工作台中心孔设计工作台的中心孔设计，是根据在中心孔上有一个衬套，衬套的作用是：当衬套磨损了，可以方便更换。如果不用衬套，磨损后，那么需要更换工作台。因其是标准件，加工方便，更换本钱低，而且还能起到一定的导向的作用。衬套与工作台中心孔为小过盈配合。所以根据工作台的结构要求和衬套的标准规定可得，工作台中心孔的孔径为100mm。3.1.4工作台螺孔分布设计液压旋转分度工作台需要中心轴和端齿盘与工作台具有精度的相对位置。而工作台是由许多点、线、面组成的一个复杂的空间几何体。当考虑中心轴和端齿盘在工作台中占据一正确位置时，在实际安装，进行零部件定位时需要螺栓的夹紧和定位销的定位相结合，才能满足工作台的动作要求。所以本设计中采用螺栓和定位销在工作台上圆周均布，一般采用三个螺栓与两个定位销对工作台及其部件进行定位夹紧。图3.2螺栓和定位销均布工作台3.2端齿盘设计多齿分度台按其齿根部的切槽深度可分为三种齿形，见图3.3所示，刚性齿的齿槽很浅，半弹性齿的齿槽介于刚、弹性之间；弹性齿的齿槽深度为齿厚的4~6倍或更深。弹性齿的材料为45号钢，调制HRC25~28，正火稳定性处理。本装置采用弹性齿比刚性多齿盘可提高精度2~3倍，弹性多齿分度台是利用“平均效应〞，使精度较低的齿牙盘组装成精度较高的多齿分度盘，即是利用多定位以提高精度。但必须满足两个条件，一是材料符合胡克v联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸定律；二是每对齿在齿盘加压时能均匀啮合。由于弹性多齿分度台的累积角度误差不大于±0.2″，实际上可以成为一个测量基准，弹性多齿分度台实为360个齿面棱体。图3.3多齿分度台三种齿形弹性多齿分度台，其分度精度高，累积角度误差仅为±0.1″~±0.2″；重复精度好，可达±0.3″；自动定心精度高，中心偏移量可在0.001mm左右；使用寿命长，使用过程也是对研过程，可逐步减少剩余分度误差。其分度精度不受正反转的限制，但只能做整度分度，最小分度值为360/Z，其中Z为齿盘的齿数。本设计中采用的是直线齿端齿盘，直线齿的上、下齿盘的齿形完全一样，可用一般的铣刀加工，制造比拟方便。端齿盘主要参数计算：〔1〕由于端齿盘的齿数Z=360/(3.1)式中-需要分度的最小分度角〔°〕在此设计中最小分度角为90°，Z=360/=360/90=4所以在设计中端齿盘的齿数可以是4的倍数即可，选v联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸择Z=64齿。〔2〕端齿盘的直径可以根据分度台台面所需求的尺寸确定，分度工作台的直径为1000mm，所以选择D=630mm。〔3〕端齿盘的齿形角=50°~60°，选择=60°。〔4〕端齿盘的齿长B=(25~30)mm，选择B=25。〔5〕端齿盘内径根据结构可以确定为d=500mm。〔6〕端齿盘的齿高在此设计中，运用了多弹性齿的原理，使端齿盘的齿高比普通端齿盘的高一些，所以根据多弹性齿的介绍，已经根本到达了半弹性齿的要求。〔7〕大端齿距(3.2)〔8〕理论齿高〔3.3〕〔9〕有效高度〔3.4〕〔为上下齿盘齿顶间距离〕，端齿盘的齿高。齿顶高端齿盘的定位使用三个M6的螺钉均布在同一圆周上，同时使M6的定位销来定位，确保端齿盘的定位精度，满足工作要求。综上所述，可以绘出端齿盘如图3.4：图3.4端齿盘图3.5端齿盘齿形其中：,,,,根据设计的数据，端齿盘的齿形图如图3.5。3.3中心轴设计3.3.1中心轴尺寸设计液压旋转分度工作台的中心转轴其结构尺寸根本上是按照工作台的整体尺寸确定的，其左端面的螺孔与定位销孔都是根据工作台的下端外表的螺孔分布来设计的。其右端面的螺孔是根据与之配合的齿圈设计的，中心轴左端有3mm会嵌进齿圈的中心槽进行定位，再用三个均布的螺栓紧固。中心轴最重要的局部是其右端面的直径大小，在工作台结构允许的条件下，尽可能的使中心轴的支承面大。因为液压旋转分度工联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸作台在分度旋转的时候，需要液压油顶起活塞，活塞两端都有推力轴承，通过推力顶起中心轴支撑面，在次过程中工作台的重物不一定在中心，所以会产生一定的倾覆力。中心轴的支承面越大那么产生的倾覆力越小，分度后的中心重复定位精度也将会提高。所以根据工作台和端齿盘的尺寸，允许中心轴支承面的最大尺寸为310mm。图3.6中心轴3.3.2中心轴轴承选择根据中心轴的动作原理，可知需要选择推力轴承：推力球轴承，推力球轴承由底座、轴圈和钢球保持架组件三局部构成。与轴配合的称轴圈，与外壳配合的称座圈。推力球轴承种类：接受力情况分单向推力球轴承和双向推力球轴承。单向推力球轴承，可承受单向轴向负荷。双向推力球轴承，可承受双向轴向负荷。双向推力球轴承，其中圈与轴配合。座圈的安装面呈球面的轴承，具有调心性能，可以减少安装误差的影响。推力球轴承不能承受径向负荷，极限转速较低。联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸推力球轴承的用途：只适用于承受一面轴向负荷、转速较低的机件上，例如吊钩、立式水泵、立式离心机、千斤顶、低速减速器等。轴承的轴圈、座圈和滚动体是别离的，可以分别装拆。根据中心轴的轴径为：上端的轴径85mm，查《机械制图》,附表21推力球轴承〔GB/T301-1995〕可知，其中：d=88mm，d1=85mm，D=125mm，T=31mm选用轴承代号为：51217。下端的轴颈70mm,,查《机械制图》，附表21推力球轴承〔GB/T301-1995〕,选用轴承代号为51215。.其中：d=77mm，d1=75mm，D=110，T=27mm。如下列图：图3.7推力球轴承3.4活塞设计联系QQ：598120552有全套资料含CAD图纸液压旋转分度工作台的活塞的设计，根据轴心转轴的结构尺寸可以确定活塞中心孔的大小为30mm，在设计中，当两个接触面的距离较长时，可以适当减少接触面的距离，降低加工难度，也提高了精度。如图活塞的左端面是一个专门的推力轴承的支承槽，推力轴承的外径为125mm，根据要求在此选择了支承槽的直径为127mm。活塞尺寸如图3.8所示：图3.8活塞活塞是根据液压系统的工作压力确定的，活塞作为液压油驱动的部件，在其运动过程中难免会发生泄漏现象，所以也需要密封圈，根据密封圈可以设计出活塞上的密封槽。根据结构要求，