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3 .3高精度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析
精密復(fù)合式鏜銑加工中心的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)為水平放置，工作臺(tái)為加工中心提供了回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使機(jī)床原有的加工使用范圍得到擴(kuò)大，高精度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的重要性能有六個(gè)方面：分度精度和重復(fù)定位精度；&剎緊力矩的大小；C.密封性能；4 回轉(zhuǎn)定位速度；&承載能力；/精度保持性。
3.3.1高精度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的主要結(jié)構(gòu)形式
復(fù)合式鏜銑加工中心的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是機(jī)床的關(guān)鍵功能部件，其作用是承載著被加工零件以及實(shí)現(xiàn)精確地旋轉(zhuǎn)。
機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)基本上可以分為兩類：連續(xù)分度和有限分度。連續(xù)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)主要由機(jī)械定位與檢測(cè)系統(tǒng)兩部分所構(gòu)成的，常見連續(xù)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)為：伺服電機(jī)與蝸輪蝸桿副相組合，以及閉環(huán)或者半閉環(huán)的檢測(cè)裝置[43]。而有限分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)通常用端齒盤元件進(jìn)行定位，并且配有相應(yīng)的傳動(dòng)裝置。本課題研究的復(fù)合式鏜銑加工中心的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是典型的有限分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，該工作臺(tái)的設(shè)計(jì)是本課題中的難點(diǎn)，設(shè)計(jì)基本思路是：首先根據(jù)加工對(duì)象的特征分析，確定該工作臺(tái)為有限分度，分別采用上鼠盤與下鼠盤高精度嚙合的結(jié)構(gòu)作為轉(zhuǎn)臺(tái)的定位元件，采用液壓缸作為轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)位動(dòng)力，該轉(zhuǎn)盤具有15°等分的高精度定位的特點(diǎn)，工作臺(tái)的CAD數(shù)字模型如圖3.8所示，工作臺(tái)的外形尺寸如圖3.9所示。
3.3.2高精度等分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)分析
精密復(fù)合式鏜銑加工中心的轉(zhuǎn)臺(tái)為液壓等分轉(zhuǎn)臺(tái)，其是為專機(jī)設(shè)計(jì)的一種液壓有限分度轉(zhuǎn)臺(tái)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)臺(tái)的松開、剎緊、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)均是通過液壓缸來實(shí) 現(xiàn)的，使得工作臺(tái)在給定指令的情況下完成特定角度回轉(zhuǎn)，進(jìn)而對(duì)工件進(jìn)行加工制造。從結(jié)構(gòu)分析可知，精密復(fù)合式鏜銑加工中心的工作臺(tái)具有高精度、大剎緊力、高承載能力、高精度保持性等優(yōu)點(diǎn)，工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)及工作原理圖如圖3.10所示。
由觀圖3.10可知，工作臺(tái)的動(dòng)作過程可歸納為兩個(gè)：①是轉(zhuǎn)臺(tái)被豎直液壓缸頂起或降落鎖緊；②是在轉(zhuǎn)臺(tái)被頂起后，水平的液壓缸通過高精度齒輪齒條嚙合帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)。
轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)過程為：首先，轉(zhuǎn)臺(tái)剎緊油腔15泄壓，在彈簧作用下剎緊螺栓2 抬起，工作臺(tái)松開，同時(shí)齒條復(fù)位傳感器12檢測(cè)齒條是否復(fù)位，未復(fù)位則應(yīng)先通油將齒條復(fù)位，然后齒盤抬起油腔6進(jìn)油，雙聯(lián)齒盤5逐漸抬起，同時(shí)離合器8 結(jié)合，齒盤抬起傳感器9發(fā)出信號(hào)，齒盤松開，此時(shí)轉(zhuǎn)位油缸進(jìn)油，推動(dòng)齒條向左移動(dòng)，齒條帶動(dòng)齒輪、離合器、工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。a轉(zhuǎn)位活塞齒條移至左端時(shí)，轉(zhuǎn) 臺(tái)轉(zhuǎn)過90°，齒條到位傳感器13發(fā)出信號(hào)，齒盤剎緊油腔進(jìn)油，齒盤逐漸剎緊，離合器脫開，齒盤剎緊傳感器10發(fā)出信號(hào)，齒盤剎緊，轉(zhuǎn)臺(tái)剎緊油腔通油，將工作臺(tái)剎緊，轉(zhuǎn)臺(tái)完成一次轉(zhuǎn)位過程。
3.4本章小結(jié)
(1) 介紹重心驅(qū)動(dòng)技術(shù)在鏜削系統(tǒng)中的應(yīng)用，通過對(duì)比分析，雙絲杠驅(qū)動(dòng)方式相對(duì)單絲杠驅(qū)動(dòng)方式，具有驅(qū)動(dòng)力要求小、使用壽命大、較高的抗振性等優(yōu)點(diǎn)，且研究了絲杠跨距的改變對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)的影響，隨著絲杠跨距的增加，系統(tǒng)在相應(yīng) 陣型下的固有頻率也隨著增加，因此，在實(shí)際工況允許的情況下，應(yīng)盡量選用較寬的絲杠跨距。
(2) 在研究分析進(jìn)給系統(tǒng)應(yīng)具備主要特點(diǎn)的前提下，提出了驅(qū)動(dòng)電機(jī)、高速滾珠絲杠與直線導(dǎo)軌相結(jié)合的進(jìn)給系統(tǒng)，并對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸，以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型計(jì)算模型。
(3) 在研究分析回轉(zhuǎn)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)形式的前提下，結(jié)合實(shí)際，設(shè)計(jì)出一種液壓鼠盤嚙合的實(shí)現(xiàn)高精度準(zhǔn)確定位與高剛度卡緊等分回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。