【正文】 RDWIRED 　　6年后，即在1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國(guó)誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)行業(yè)的發(fā)展，依賴于行業(yè)技術(shù)水平和創(chuàng)新能力的提高，依賴于機(jī)床的數(shù)控化和產(chǎn)品快速的升級(jí)換代，依賴于制造業(yè)從剛性自動(dòng)化向柔性自動(dòng)化方向轉(zhuǎn)變這一社會(huì)需求，由于我國(guó)機(jī)床附件廠資金緊張，造成技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)改造的力度不大，使附件水平的發(fā)展嚴(yán)重滯后，成為制約民族機(jī)床工業(yè)發(fā)展的瓶頸。預(yù)計(jì)未來(lái)5年，雖然某些行業(yè)由于產(chǎn)能過(guò)剩、受到宏觀調(diào)控的影響而繼續(xù)保持著較低的行業(yè)景氣度外，部分裝備制造業(yè)將有望保持較高的增長(zhǎng)率，特別是那些國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)振興和發(fā)展的裝備子行業(yè)。然數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)更有發(fā)展前途,它是一種可以實(shí)現(xiàn)圓周進(jìn)給和分度運(yùn)動(dòng)的工作臺(tái)，它常被應(yīng)用于臥式的鏜床和加工中心上，可前進(jìn)加工效率，完成更多的工藝，它重要由原動(dòng)力、齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、工作臺(tái)等部分組成，并可進(jìn)行間隙打消和蝸輪加緊，是一種很實(shí)用的加工工具。圖12 數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)另外也可用于非數(shù)控鉆、銑、鏜類機(jī)床上，獨(dú)立完成等分和不等分的角度分度工作。圖11 中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)目前工作臺(tái)的種類繁多，傳統(tǒng)的工作臺(tái)只能安裝在某一指定機(jī)床上，伴隨著科技的與時(shí)俱進(jìn)，它們的功能也由傳統(tǒng)單一性向現(xiàn)代的多功能性方向發(fā)展，現(xiàn)在一些工作臺(tái)，它不僅可以安裝在鉆床上，還可以安裝在銑床和鏜床等機(jī)床上。機(jī)床運(yùn)動(dòng)無(wú)論是并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床，還是運(yùn)動(dòng)疊加串聯(lián)機(jī)床，對(duì)大多數(shù)金屬加工機(jī)床來(lái)說(shuō)，數(shù)控進(jìn)給復(fù)合運(yùn)動(dòng)的加工，是以直線軸加上回轉(zhuǎn)軸的聯(lián)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 worm gear screw connection with the table。關(guān)鍵詞：數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái),齒輪,蝸桿,箱體AbstractThe graduation project is the subject of design of CNC rotary worktable. With the NC rotary table design, making the students not only to design a CNC rotary worktable, but be able to master the mechanical design of the methods and procedures before they entered the munity. The main content of this research include: determining the transmission scheme of CNC rotary worktable。對(duì)于數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)，首先，進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，傳動(dòng)方案采用齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)；然后進(jìn)行各零件的設(shè)計(jì)與校核，蝸桿與軸采用整體式結(jié)構(gòu)；蝸輪與工作臺(tái)采用螺釘連接；工作臺(tái)的平衡通過(guò)止推軸承來(lái)保證；箱體由箱座、箱蓋和頂蓋組成；最后，對(duì)各零件進(jìn)行裝配。摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)。數(shù)控機(jī)床的圓周進(jìn)給由回轉(zhuǎn)工作臺(tái)完成，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以與X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，從而加工出各種球、圓弧曲面等。 part design and verification。 the workbench balanced by the thrust bearing to ensure。為了應(yīng)對(duì)日益增多的復(fù)雜零件加工、提高加工精度和效率，多軸機(jī)床和復(fù)合機(jī)床將會(huì)進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展。并且目前部分工作臺(tái)還可以作為機(jī)床的第四回轉(zhuǎn)軸，大大提高了機(jī)床的性能。國(guó)外工作臺(tái)的功能與我國(guó)所生產(chǎn)的工作臺(tái)功能基本相似，但是在其精度方面，國(guó)外的一些公司所生產(chǎn)的工作臺(tái)要略高于我國(guó)所生產(chǎn)的工作臺(tái)。目前數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)已廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床和加工中心上，它的總的發(fā)展趨勢(shì)是：1．在規(guī)格上將向兩頭延伸，即開(kāi)發(fā)小型和大型轉(zhuǎn)臺(tái)；2．在性能上將研制以鋼為材料的蝸輪，大幅度提高工作臺(tái)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)臺(tái)的承載能力；3．在形式上繼續(xù)研制兩軸聯(lián)動(dòng)和多軸并聯(lián)回轉(zhuǎn)的數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。作為裝備制造業(yè)的母機(jī)，普通工機(jī)床將獲得年均15％－20％左右的穩(wěn)定增長(zhǎng)。國(guó)產(chǎn)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)配套件在產(chǎn)品質(zhì)量、性能、結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、品牌信譽(yù)、外觀造型、精度穩(wěn)定性等方面與發(fā)達(dá)國(guó)家相比都存在一定的差距，但在產(chǎn)品的價(jià)格、交貨期和售后服務(wù)上占有較大的優(yōu)勢(shì)。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。NC），簡(jiǎn)稱為數(shù)控（NC）。到1971年，美國(guó)INTEL公司在世界上第一次將計(jì)算機(jī)的兩個(gè)最核心的部件運(yùn)算器和控制器，采用大規(guī)模集成電路技術(shù)集成在一塊芯片上，稱之為微處理器（MICROPROCESSOR），又可稱為中央處理單元（簡(jiǎn)稱CPU）。早期的微處理器速度和功能雖還不夠高，但可以通過(guò)多處理器結(jié)構(gòu)來(lái)解決。 　　總之，計(jì)算機(jī)數(shù)控階段也經(jīng)歷了三代。 數(shù)控未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)遠(yuǎn)程通訊，遠(yuǎn)程診斷和維修將更加普遍。 　　（2）引入專家系統(tǒng)指導(dǎo)加工 　　將熟練工人和專家的經(jīng)驗(yàn)，加工的一般規(guī)律和特殊規(guī)律存入系統(tǒng)中，以工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐，建立具有人工智能的專家系統(tǒng)。 　　由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。 4）可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。但是受到原來(lái)機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，不宜做突破性的改造。 (3)可充分利用現(xiàn)有的條件 　　可以充分利用現(xiàn)有地基，不必像購(gòu)入新設(shè)備時(shí)那樣需重新構(gòu)筑地基。它的作用是按照控制裝置的信號(hào)或指令作回轉(zhuǎn)分度或連續(xù)回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以使數(shù)控機(jī)床能完成指定的加工工序?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)耐沖擊、吸震、美觀，適合一般工廠鉗工作業(yè)、機(jī)具維修、生產(chǎn)線包裝與保養(yǎng)廠作業(yè)及其它用途使用。 數(shù)控回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)的分類轉(zhuǎn)臺(tái)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、槽和斜面，加工時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，則可加工圓弧面和圓弧槽等。常見(jiàn)的有光學(xué)轉(zhuǎn)臺(tái)、數(shù)顯轉(zhuǎn)臺(tái)和超精密端面齒盤(pán)轉(zhuǎn)臺(tái)?！　?shù)控機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的分度定位和分度工作臺(tái)不同，數(shù)控機(jī)床它是按控制系統(tǒng)所指定的脈沖數(shù)來(lái)決定轉(zhuǎn)位角度，并沒(méi)有其他的定位元件。徑向?qū)к売蓾L子軸承及圓錐滾子軸承保證回轉(zhuǎn)精度和定心精度。 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的組成數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)具有兩個(gè)正交測(cè)試軸的傾角儀作為測(cè)試工具，將傾角儀設(shè)置于待調(diào)平的轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面中心處，使傾角儀的兩個(gè)正交測(cè)試軸平行于轉(zhuǎn)臺(tái)臺(tái)面，通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)底座下的調(diào)平機(jī)構(gòu)使傾角儀兩測(cè)試軸輸出的傾斜角度值轉(zhuǎn)臺(tái)即為調(diào)平狀態(tài)。 本課題研究的主要內(nèi)容 通過(guò)對(duì)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)計(jì)，希望學(xué)生熟悉機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程，以及掌握利用AutoCAD或UG來(lái)繪制二維圖形或創(chuàng)建三維實(shí)體的能力。而工科類學(xué)生更應(yīng)側(cè)重于從生產(chǎn)的第一線獲得生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)和技能，獲得工程技術(shù)經(jīng)用性崗位的基本訓(xùn)練，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可樹(shù)立正確的生產(chǎn)觀點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和全局觀點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)由學(xué)生向工程技術(shù)人員的過(guò)渡。在本課題中，原動(dòng)機(jī)采用應(yīng)采用步進(jìn)電機(jī)，工作臺(tái)為T(mén)形槽工作臺(tái)，傳動(dòng)裝置由齒輪傳動(dòng)和蝸桿傳動(dòng)組成。（4）結(jié)構(gòu)工藝性要求；如結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、使用維護(hù)便利、工藝性和經(jīng)濟(jì)合理等。采用自鎖蝸桿傳動(dòng)時(shí)，效率約為50%。2）能傳遞很大的動(dòng)力。圖21 傳動(dòng)方案方案一的最大缺陷是：；；，無(wú)法使工作臺(tái)完成自鎖。蝸桿傳動(dòng)有以下特點(diǎn)：1．傳動(dòng)比大，在分度機(jī)構(gòu)中可達(dá)1000以上。這種蝸桿傳動(dòng)常用于起重裝置中。 原動(dòng)機(jī)的選擇 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)圖22 步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有自身的特色．歸納起來(lái)有： 同時(shí)用一臺(tái)控制器控制幾臺(tái)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可使它 （12）步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。（14）速度可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)，低速下仍能保證獲得大轉(zhuǎn)矩，因此，一般可以不用減速器而直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載。(3)適應(yīng)性：抗過(guò)載能力強(qiáng)，能承受三倍于額定轉(zhuǎn)矩的負(fù)載，對(duì)有瞬間負(fù)載波動(dòng)和要求快速起動(dòng)的場(chǎng)合特別適用； (4)穩(wěn)定：低速運(yùn)行平穩(wěn)，低速運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生類似于步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)運(yùn)行現(xiàn)象。避免了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。因此它可以用于對(duì)成本敏感的普通工業(yè)和民用場(chǎng)合。但現(xiàn)在價(jià)格高。免維護(hù)，性價(jià)比高。是當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)中特別是開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中比較理想的伺服元件。圖24 電液脈沖馬達(dá)采用電液脈沖馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)單元，其機(jī)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，主要是變速齒輪副、滾珠絲杠副，以克服爬行和間隙等不足。兩種型式各有特點(diǎn)：（1） 開(kāi)環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)開(kāi)環(huán)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)和開(kāi)環(huán)直線進(jìn)給機(jī)構(gòu)一樣，都可以用步進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。這種系統(tǒng)不將所測(cè)得的實(shí)際位置和速度反饋到輸入端，故稱之為開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。但該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試維修方便、工作可靠度高、成本價(jià)格低，易改裝成功等優(yōu)點(diǎn)。閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開(kāi)環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)復(fù)雜，相對(duì)成本也高，對(duì)使用環(huán)境要求嚴(yán)。 機(jī)械部分的設(shè)計(jì)綜合以上分析機(jī)械部分的總體設(shè)計(jì)原理圖如下圖：圖27 總體設(shè)計(jì)原理圖與之對(duì)應(yīng)的工作臺(tái)實(shí)體參照為： 圖28 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)第三章 各零件的設(shè)計(jì)分析計(jì)算 工作臺(tái)箱體設(shè)計(jì)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)箱體起著支承并包容各種傳動(dòng)零件，如齒輪、軸、軸承等，使它們能夠保持正常的運(yùn)動(dòng)關(guān)系和運(yùn)動(dòng)精度。改善機(jī)器造型，協(xié)調(diào)機(jī)器各部分比例，使整機(jī)造型美觀。 圖32 工作臺(tái)箱體圖1數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的蝸桿及軸的設(shè)計(jì)，考慮蝸桿軸的拆卸不便，將箱體后方和右邊放置蝸桿軸與蝸輪配對(duì)。要同時(shí)達(dá)到這幾方面的要求比較困難，因此應(yīng)按設(shè)計(jì)要求考慮傳動(dòng)比分配方案，以滿足某些主要要求。額定功率小于工作要求，則不能保證工作機(jī)器正常工作，或使馬達(dá)長(zhǎng)期過(guò)載、發(fā)熱大而過(guò)早損壞；額定功率過(guò)大，則馬達(dá)價(jià)格高，并且由于效率和功率因素低而造成浪費(fèi)。確定電機(jī)轉(zhuǎn)速為降低電機(jī)的重量和價(jià)格，選取常用的同步轉(zhuǎn)速為3000r/min的Y系列電機(jī)，型號(hào)為Y8012，其滿載轉(zhuǎn)速=3000r/min。1） 試選載荷系數(shù)；2） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩=3） 由文獻(xiàn)[1,205~205]表107，齒寬系數(shù)4） 由文獻(xiàn)[1,201~201]表106查的材料的彈性影響系數(shù)5） 由文獻(xiàn)[1,209~209]圖1021d按齒面硬度查的小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度；6） 由文獻(xiàn)[1，206~206]]式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)7) 由文獻(xiàn)[1，206~206]圖1019取接觸疲勞壽命系數(shù)8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由式（1012）得（2）計(jì)算1）試算小齒輪的分度圓直徑，代入中較小的值2）計(jì)算周轉(zhuǎn)速度3）計(jì)算齒寬b 4)計(jì)算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 5） 計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)7級(jí)精度，由文獻(xiàn)[1，206~206]圖108查的動(dòng)載荷系數(shù)。（1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）由文獻(xiàn)[1，207~208]圖1020查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒