高精度回转工作台的结构设计与分析
3.3高精度回转工作台的结构设计与分析精密复合式镗铣加工中心的回转工作台为水平放置，工作台为加工中心提供 了回转运动，使机床原有的加工使用范围得到扩大，高精度回转工作台的重要性 能有六个方面：分度精度和重复定位精度；&刹紧力矩的大小；C.密封性能；4 回转定位速度；&承载能力；/精度保持性。3.3.1高精度回转工作台的主要结构形式复合式镗铣加工中心的回转工作台是机床的关键功能部件，其作用是承载着 被加工零件以及实现精确地旋转。机床的回转工作台基本上可以分为两类：连续分度和有限分度。连续回转工 作台主要由机械定位与检测系统两部分所构成的，常见连续回转工作台结构为： 伺服电机与蜗轮蜗杆副相组合，以及闭环或者半闭环的检测装置[43]。而有限分度 回转工作台通常用端齿盘元件进行定位，并且配有相应的传动装置。本课题研究 的复合式镗铣加工中心的回转工作台是典型的有限分度回转工作台，该工作台的 设计是本课题中的难点，设计基本思路是：首先根据加工对象的特征分析，确定 该工作台为有限分度，分别采用上鼠盘与下鼠盘高精度啮合的结构作为转台的定 位元件，采用液压缸作为转盘的转位动力，该转盘具有15°等分的高精度定位的 特点，工作台的CAD数字模型如图3.8所示，工作台的外形尺寸如图3.9所示。3.3.2高精度等分度回转工作台的结构分析精密复合式镗铣加工中心的转台为液压等分转台，其是为专机设计的一种液 压有限分度转台，回转工作台转台的松开、刹紧、回转运动均是通过液压缸来实 现的，使得工作台在给定指令的情况下完成特定角度回转，进而对工件进行加工 制造。从结构分析可知，精密复合式镗铣加工中心的工作台具有高精度、大刹紧 力、高承载能力、高精度保持性等优点，工作台的结构及工作原理图如图3.10所示。由观图3.10可知，工作台的动作过程可归纳为两个：①是转台被竖直液压缸顶起或降落锁紧；②是在转台被顶起后，水平的液压缸通过高精度齿轮齿条啮合带动转台旋转。转台的旋转过程为：首先，转台刹紧油腔15泄压，在弹簧作用下刹紧螺栓2 抬起，工作台松开，同时齿条复位传感器12检测齿条是否复位，未复位则应先通 油将齿条复位，然后齿盘抬起油腔6进油，双联齿盘5逐渐抬起，同时离合器8 结合，齿盘抬起传感器9发出信号，齿盘松开，此时转位油缸进油，推动齿条向 左移动，齿条带动齿轮、离合器、工作台转动。a转位活塞齿条移至左端时，转 台转过90°，齿条到位传感器13发出信号，齿盘刹紧油腔进油，齿盘逐渐刹紧， 离合器脱开，齿盘刹紧传感器10发出信号，齿盘刹紧，转台刹紧油腔通油，将工 作台刹紧，转台完成一次转位过程。3.4本章小结(1)介绍重心驱动技术在镗削系统中的应用，通过对比分析，双丝杠驱动方 式相对单丝杠驱动方式，具有驱动力要求小、使用寿命大、较高的抗振性等优点， 且研究了丝杠跨距的改变对系统振动的影响，随着丝杠跨距的增加，系统在相应 阵型下的固有频率也随着增加，因此，在实际工况允许的情况下，应尽量选用较 宽的丝杠跨距。(2)在研究分析进给系统应具备主要特点的前提下，提出了驱动电机、高速 滚珠丝杠与直线导轨相结合的进给系统，并对滚珠丝杠进行预拉伸，以及驱动电 机的选型计算模型。(3)在研究分析回转工作台结构形式的前提下，结合实际，设计出一种液压 鼠盘啮合的实现高精度准确定位与高刚度卡紧等分回转工作台。
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