一种新型数控机床转台的结构设计
摘 要
数控机床转台是数控机床的常用部件，常作为数控机床的伺服驱动轴。操作台适用于座、壳类产品工件的连续回转生产加工及多面生产加工，采用数控机床控制。本设计数控机床转台的驱动力为液压系统，传动装置由齿条小齿轮及其齿轮啮合传动系统组成。根据液压系统和传动装置，完成数控机床控制台的回转健身运动，进而完成三轴联动。上述结构的具体缺点是机械系统比较固定，不容易进行更新和修改。
本文设计了一种新型数控机床转台。其具体特点取决于：为更好地清除蜗杆副传动系统的间隙，选用双节距渐粗蜗杆，根据动蜗杆的径向位置调整间隙。这种涡流的左右两侧有不同的螺距，所以蜗齿的粗细从头到尾逐渐变厚。但由于同侧牙齿间距相同，仍可保持正常咬合。
本文主要论述了数控机床转台的研制过程，确立了设计方案的目的。设计的关键是首先设计转台的总体目标和主要参数。然后，在明确传动系统方案后，对传动机构，如传动齿轮和蜗轮传动进行测量。最后进行了关键转轴的设计方案和强度校核。设计方案可以达到课题需求。
关键词：数控机床；回转工作台；机械传动；零件校核
目录
TOC\o1-3\h\u引言 1
第一章数控回转工作台的原理及参数 5
1.1工作原理概述 5
1.2工作参数的确定 6
1.3主要设计要求 6
第二章传动方案的确立 8
2.1传动方案的选择 8
2.2传动电机的选取 9
2.2.1伺服电机的优点 9
2.2.2电机选择的注意事项 9
2.2.3电机型号的选择 10
第三章齿轮传动的设计 12
3.1齿轮材料的选择 12
3.1.1材料的选择要求 12
3.1.2材料选取 12
3.2齿轮材料的选择按齿面接触疲劳强度设计 13
3.3齿轮主要参数的确定 15
3.4校核齿根弯曲疲劳强度 15
第四章蜗轮蜗杆传动及其校核 17
4.1蜗杆传动类型 17
4.2材料的选择 17
4.2.1蜗杆材料的选择 18
4.2.2涡轮材料的选择 18
4.3按齿面接触疲劳强度设计 18
4.4确定蜗轮蜗杆参数 20
4.5校核齿根弯曲疲劳强度 20
第五章定心轴的设计及其校核 22
5.1轴的设计要求 22
5.2材料的选取 23
5.3尺寸的设计 23
5.4轴的强度校核 24
结论 26
参考文献 28
谢辞 30
第
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引言
数控机床作为一种高效率、非常高效率的机械设备制造机械设备，现在非常普遍。在产品工件的生产加工中，工件是安装在转台上的。为更好地满足产品工件的生产加工要求，除普通数控车床可进行的三轴匀速外，产品工件可生产加工到大量表层。除了直线运动外，还需要使用转台对产品进行旋转健身锻炼。CNC机床操作控制台以执行各种所需的速度。必要时可与其他纵坐标联动，以处理更复杂的部分。同时，在精度的保证下，理论上可以完成任意视角、任意测量范围的旋转。数控机床转台最常见的结构是先用电机作为动力装置，再用传动齿轮减速，最后用齿轮齿条连接控制台，起到推动转动的作用。设计方案中的旋转精度是一个具体的参考目标。
如今，技术越来越好，社会发展对转盘有很大的需求。转台的分类可能很多，但一般可以分为两种，一种是数控机床转台，另一种是测量范围表。数控机床的转台可以通过健身运动自动生产加工，其结构特点很可能与目前市场上一般数控车床的进给机构有些相似。它们之间最重要的区别在于，一般数控车床做匀速直线运动，而数控机床转台也可以做旋转健身运动。这两种转台从表面上看是近似的，但是内部构造又有不同之处，一般分为开环与闭环两种。
开环和闭环结构没有差异。其不同取决于闭环控制中附加角度测量仪的效果。这种精确的测量功能将比较反馈和系统软件给出的命令。如果选择闭环控制，生产加工精度会更高。
随着我国制造业的发展趋势，可能需要越来越多的CNC加工中心配置第四轴或第五轴，以扩大生产加工范围。可能是近年来，配备CNC转台的CNC加工中心每年可能高达600台。预计未来五年，虽然部分领域由于生产过剩和宏观经济政策的不利影响，将始终保持较低的行业景气指数，但部分高端装备制造业有望保持较高的年增长率，尤其是这些武器国家环保政策鼓励转型发展的装备子行业。作为高端装备制造的子机，一般生产加工用数控车床年均增长15%-20%。
现阶段我国数控车床可以说取得了飞速发展的态势，近几年取得的进步也非常明显。尤其是中国的数控机床从未如此完美。可以说，我国的数控加工技术取得了巨大的成就，并不断向西方国家的优秀技术靠拢。回