車銑加工中心工作臺結(jié)構(gòu)分析及其裝配工藝設(shè)計-開題報告

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題題0及來源：一、課題：車銑加工屮心工作臺結(jié)構(gòu)及其裝配工藝設(shè)計二、來源：企業(yè)合作項目課題研究的意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：我國數(shù)控機(jī)床功能部件最初是通過兩個途徑進(jìn)行發(fā)展的。一是專業(yè)化附件生產(chǎn)；家向數(shù) 控附件生產(chǎn)發(fā)展，典型的產(chǎn)品有機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺、動力卡盤、滾球絲杠等；二是主機(jī)生產(chǎn)廠 家自我研發(fā)配套功能性部件，典型的產(chǎn)品有數(shù)控刀架，國a大多數(shù)車床廠都經(jīng)歷了這個過程。 專業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)是我國回轉(zhuǎn)工作臺發(fā)展的方向。從技術(shù)發(fā)展上看，數(shù)控機(jī)床技術(shù)向高速、復(fù)合、智能和環(huán)保方向發(fā)展，對數(shù)控刀架、數(shù) 控轉(zhuǎn)臺、數(shù)控分度頭提出了同樣的要求。在數(shù)控附件的高速化方面，機(jī)床冋轉(zhuǎn)工作臺主要特 點是采用伺服電

2、機(jī)驅(qū)動，液壓或氣壓松開夾緊，轉(zhuǎn)位時間可調(diào)，達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。機(jī) 床回轉(zhuǎn)工作臺采用模塊化設(shè)計，動力刀具由伺服電機(jī)驅(qū)動，由兩個伺服電機(jī)驅(qū)動達(dá)到兩軸聯(lián) 動，配套于五軸聯(lián)動加工中心。綜上所述，高速化、復(fù)合化數(shù)控附件產(chǎn)品代表了國內(nèi)最高水 平，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，為主機(jī)的發(fā)展提供了保障。車銑加工中心工作臺1、加工中心常用回轉(zhuǎn)工作臺簡介帶有可轉(zhuǎn)動的臺面、用以裝夾工件并實現(xiàn)回轉(zhuǎn)和分度定位的機(jī)床附件，簡稱 轉(zhuǎn)臺或第四軸。轉(zhuǎn)臺按功能的不冋可分為通用轉(zhuǎn)臺和精密轉(zhuǎn)臺兩類。ft角|«圖2.1轉(zhuǎn)臺通用轉(zhuǎn)臺：是鏜床、鉆床、銑床和插床等重要附件，用于加工有分度要求的孔、槽和斜 而，加工時轉(zhuǎn)動工作臺，則可加工圓弧而和

3、圓弧槽等。通用轉(zhuǎn)臺按結(jié)構(gòu)不同又分 為水平轉(zhuǎn)臺、立臥轉(zhuǎn)臺和萬能轉(zhuǎn)臺。1、水平轉(zhuǎn)臺：在圓臺面上有工件定位用的中心孔和夾緊用的t型槽。臺面外圓周上刻有 360°等分刻線。臺面與底座之間設(shè)有蝸桿-蝸輪副（見蝸桿傳動），速比為90:1 或120:1,用以傳動和分度,蝸桿從底座伸出的一端裝有細(xì)分刻度盤和手輪。轉(zhuǎn)動 手輪即可驅(qū)動臺而，并由臺而外圓周上的刻度（以度為單位）與細(xì)分刻度盤讀出 旋轉(zhuǎn)角度。分度精度一般為士60"。水平轉(zhuǎn)臺的蝸桿仲出端也可用聯(lián)軸器與機(jī)床 傳動裝置聯(lián)接，以實現(xiàn)動力驅(qū)動。2、立臥轉(zhuǎn)臺：底座有兩個相互垂直的安裝基面，使臺面既可水平也可垂直放置。3、萬能轉(zhuǎn)臺：臺面可以在0&

4、#176;90°范圍內(nèi)傾斜任意角度，使工件在空間的任何角度都能 準(zhǔn)確調(diào)整?；剞D(zhuǎn)工作臺。精密回轉(zhuǎn)工作臺：精密轉(zhuǎn)臺用于在精密機(jī)床上加工或角度計量。常見的有光學(xué)轉(zhuǎn)臺、數(shù)顯轉(zhuǎn)臺 和超精密端面齒盤轉(zhuǎn)臺。圖2.2精密轉(zhuǎn)臺1、光學(xué)轉(zhuǎn)臺：主軸上裝有玻璃或金屬精密刻度盤，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)將刻度細(xì)分、放人，通過目 鏡或光屏讀出角度值。2、數(shù)顯轉(zhuǎn)臺：轉(zhuǎn)臺主軸上裝有精密圓光柵或圓感應(yīng)同步器，由數(shù)字顯示裝置讀出角度值。 上述兩種精密轉(zhuǎn)臺的分度精度最高可達(dá)士 1。3、超精密端面齒盤轉(zhuǎn)臺：利用一對經(jīng)過精密對研的1440齒、720齒或360齒的端而齒盤分度定位，其 分度精度最高可達(dá)±0.01"，作精密

5、角度計量用。加工中心機(jī)床除了沿x、y和z三個坐標(biāo)軸直線進(jìn)給運動外，往往還帶有繞 x、y和z軸的圓周進(jìn)給運動。一般圓周進(jìn)給運動由冋轉(zhuǎn)工作臺來實現(xiàn)。加工中心常用的回轉(zhuǎn)工作臺有分度工作臺和數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，它們的功用各不相同。分 度工作臺的功用只是將工件轉(zhuǎn)位換面，和自動換刀裝置配合使用，實現(xiàn)工件一次 安裝能完成幾個面的加工。而數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺除了分度和轉(zhuǎn)位的功能之外，還有 實現(xiàn)圓周運動進(jìn)給運動。分度工作臺：分度工作臺的作用完成分度運動。分度工作臺的分度、轉(zhuǎn)位和 定位工作是按照控制系統(tǒng)的指令自動進(jìn)行的，每次轉(zhuǎn)位回轉(zhuǎn)一定的角度（如90°、 60°和45°等）。為滿足分度精度的要

6、求，需要使用專門的定位元件。常用的 定位元件方式有插銷定位、齒盤定位和鋼球定位等幾種。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺：為了適應(yīng)某些零件加工的需要，加工中心的進(jìn)給運動常常 還增加了繞x、y和z三個坐標(biāo)軸的圓周進(jìn)給運動，分別稱a、b、c軸。圓周 進(jìn)給運動一般由數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺來實現(xiàn)，它除了可以完成圓周進(jìn)給運動外，還可 以完成分度運動。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺和分度工作臺沒多大區(qū)別，但在結(jié)構(gòu)上則具有一系列的特 點。由于數(shù)控冋轉(zhuǎn)工作臺能實現(xiàn)自動進(jìn)給，所以它在結(jié)構(gòu)上和數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū) 動機(jī)構(gòu)有很多共同之處。不同之點在于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)的是直線進(jìn) 給運動，而數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺實現(xiàn)的是圓周進(jìn)給運動，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺可分為開環(huán) 數(shù)控

7、回轉(zhuǎn)工作臺和閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺兩種數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的分度定位和分度工作臺不同，它是按控制系統(tǒng)所指定的脈 沖數(shù)來決定轉(zhuǎn)位角度，沒有其他的定位元件（如齒盤、定位銷等），故分度定位 精度高。2、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的工作原理數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺主要用于數(shù)控鏜床和銑床，其外形和通用工作臺兒乎都一 樣，但它的驅(qū)動方式是伺服系統(tǒng)的驅(qū)動方式。它可以與其他伺服進(jìn)給軸聯(lián)動。圖2-3換刀數(shù)控鏜床的回轉(zhuǎn)工作臺。它的進(jìn)給、分度轉(zhuǎn)位和定位鎖緊都是由 給定的指令進(jìn)行控制的。12 ii 10 9« 76 5 4 3 2 11-蝸桿 2-渦輪輪 3、4-加緊瓦 5-液壓缸 6-活塞7-彈簧8-鋼球9-支座10_ 光柵 11、12

8、-軸承圖2-3工作臺為了消除蝸桿副的傳動間隙，采用了雙螺距漸厚蝸桿，通過移動蝸桿的軸向 位置宋調(diào)整間隙。這種蝸桿的左右兩側(cè)面具有不同的螺距，因此蝸桿齒厚從頭到 尾逐漸增厚。但由于同一側(cè)的螺距是相同的，所以仍然可以保持正常的嚙合。當(dāng)工作臺靜止時，必須處于鎖緊狀態(tài)。為此，在蝸輪底部的輻射方向裝有8 對夾緊瓦4和3,并在底座9上均布同樣數(shù)量的小液壓缸5。當(dāng)小液壓缸的上腔 接通壓力油時，活塞6便壓向鋼球8,撐開夾緊瓦，并夾緊蝸輪2。在工作臺需 要回轉(zhuǎn)時，先使小液壓缸的上腔接通回汕路，在彈簧7的作用下，鋼球8抬起， 夾緊瓦將蝸輪松開。回轉(zhuǎn)工作臺的導(dǎo)軌面由大型滾動軸承支承，并由圓錐滾柱軸承12及雙列向 心

9、圓柱滾子軸承11保持準(zhǔn)確的回轉(zhuǎn)中心。數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的定位精度主要取決 于蝸桿副的傳動精度，因而必須采用高精度蝸桿副。在半閉環(huán)控制系統(tǒng)屮，可以 在實際測量工作臺靜態(tài)定位誤差之后，確定需要補(bǔ)償角度的位置和補(bǔ)償?shù)闹担?憶在補(bǔ)償回路中，由數(shù)控裝置進(jìn)行誤差補(bǔ)償。在全閉環(huán)控制系統(tǒng)中，由高精度的 圓光柵10發(fā)出工作臺精確到位信號，反饋給數(shù)控裝置進(jìn)行控制。3、工作臺的結(jié)構(gòu)特點(1) 由于采用多齒盤定位、液壓金鎖，隨使用時間的加長，工作臺的分度定 位精度有不斷提高的趨勢。(2) 工作臺中除交換托盤所需專用件外，只耍更換分度工作臺和工作臺就可 以方便地進(jìn)行兩種工作臺的選擇，減少了機(jī)件的種類，從而減少了工裝、刀、輔、 量檢具的種類，大大降低了機(jī)床的制造成本。(3) 可根據(jù)用戶需要，即使產(chǎn)品在裝備完成后，可以靈活地進(jìn)行兩種不同結(jié) 構(gòu)更換，能及時滿足不同用戶的需要，并縮短了生產(chǎn)制造周期。4、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺的用途數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺是數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、加工中心等數(shù)控機(jī)床不可缺少的重 要附件。它的作用是按照控制裝置的信號或指令作冋