摘 要

伴随着科学技术的迅猛发展，机械产物在外形和构造方面不断地改良，这就要求机床配置具备较好的灵活性，以适用于生产对象频繁变化的需求，特别是对于航天航空等部门中那些加工批量不大，生产周期要求短，经常改型，但形状复杂，精度要求又很高的这类繁琐零件的加工，单纯的三坐标联动机床已经不能再满足要求，这就要求用五轴联动机床来满足。

双回转数控工作台是使用原机床上的两个掌管坐标来控制工作转台的回转和倾斜运动，或者直接利用跟回转数控转台配套的数控装置和机床联接来完成相应的工作轮回。双回转转台可以完成对任意角度的孔、槽、平面类机械加工，以及曲线、凸轮等的加工，并且能达到比较高的精度。此外双回转转台也可用于非数控类钻、铣、镗机床上，可以独立完成等分和不等分的角度分度工作。五轴联动对三维曲面零件的加工，可用根据刀具最佳几何形状对物件进行切割，不仅光洁度提高，而且效率也是大幅提高。

关键词：双回转、数控、五轴联动、工作台

Two-way rotary nc workbench

Abstract

Along with the rapid development of science and technology, in terms of shape and structure, mechanical products continuously improve, this requires a machine tool equipment has good flexibility, in order to apply to produce the demand of the object changes frequently, especially for aerospace and other departments in the batch processing is not large, short production cycle requirements, retrofit is frequent, but complex shape, high accuracy and such complicated parts processing, simple three-dimensional linkage machine can no longer meet the requirements, which requires the use of five-axis linkage machine tool to meet.

Double rotary nc workbench is the use of two control on the original machine tool coordinate work to control the turntable rotation and tilting movement, with rotary or direct use of form a complete set of nc rotary table nc equipment and connection of the machine to complete the corresponding work cycle. Around double machine can complete of arbitrary Angle of hole and slot, the type of planar mechanical processing, and curve, CAM and other processing, and can achieve high precision. Besides double stage can also be used to compare the CNC drilling, milling, boring machine, can achieve uniform and not equal Angle indexing work. Five-axis linkage of 3 d surface parts processing, can be used according to the method of cutting tool best geometric shape on the object, not only finish improved, and the efficiency is greatly improved.

Keywords: Double turning, CNC, five-axis linkage, the workbench

目 录

1 绪论 5

1.1选题的目的与意义 5

1.2 双回转数控工作台的研究状况 6

1.2.1我们现有水平及国内外对比情况 7

1.2.2我国数控机床附件产品水平较国外低主要表现 7

1.3 双回转数控工作台的发展趋势 8

1.3.1市场前景 8

1.3.2发展趋势 8

1.4 本课题主要研究内容和设计任务 9

2 双回转数控工作台设计原理 10

2.1 常用的可倾式回转工作台 10

2.1.1回转工作台的主要种类及特点概述 10

2.1.2通用转台 10

2.1.3精密回转工作台 11

2.2双回转数控工作台常用原理 11

2.3立卧式数控回转工作的工作原理 12

3 双回转数控工作台部件设计 14

3.1双回转数控工作台设计 14

3.1.1开环数控转台 14

3.1.2闭环数控回转工作台 15

3.2工作台参数设计 15

3.2.1拟定工作台基本参数 15

3.2.2工作台底座设计 16

3.3工作台的设计 16

3.3.1工作台整体尺寸的设计 16

3.3.2 工作台T型槽设计 17

3.3.3工作台中心孔设计 17

4 双回转数控工作台传动设计 18

4.1传动系统设计 18

4.1.1传动系统总体方案设计 18

4.1.2齿轮传动设计： 18

4.1.3齿轮传动设计计算 19

4.1.4按齿根弯曲强度设计 22

4.2联轴器 23

4.3 RV减速器 24

4.3.1 RV减速器的简单介绍 24

4.3.2 RV减速器的工作原理 24

4.3.3 RV减速器的特点 25

4.3.4 RV减速器的选用 26

5 电动机的选择与控制 26

5.1电动机的种类和分类 26

5.1.1 伺服电动机的概念 27

5.1.2 伺服电动机的原理 27

5.2 伺服电动机的选择 28

5.3 伺服电动机的控制 28

5.3.1 伺服电动机的速度控制 28

5.3.2 伺服电动机的点、位控制 29

5.3.3伺服电动机的加、减速控制 30

5.4伺服电动机的计算与选型 30

结 论 34

致 谢 35

参考文献 36

1 绪论

从上世纪七十年代到现在，机床已经在生产中得到应用。然而随着现代社会机械产品的高智能化、高自动化、高效率化的发展趋势，那么那些机床是否还能适应当今社会的节奏呢?

改进机床效率的方式可以从进给料装置、换刀装置、夹装装置、多工位加工等方面进行，这些都会不同程度的改进机床的效率，本论文论述的是一种以改变机床工作台的形式而提高生产效率的方式，也就是说将本来固定的工作台改变成为可以摆动回转运动的工作台，下面让我们先了解一下该课题的发展历史和研究该论题的意义。

1.1选题的目的与意义

国民经济的程度和现代化水平绝大部份取决于配备工业技术水平和现代化程度。发扬航空航天、信息技术及其产业、生物技术极其产业等国防工业工业等新兴高新技术产业的最基本的装备就是数控及其装备技术。而这其中最先进制造技术和装备技术的最核心技术就是数控技术。为了提高制造能力和水平，提高日益激烈市场的生存能力和竞争能力，当今世界各国制造业大量采用数控技术。制造业朝着数字化、智能化的方向大步前进，现如今大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已经成为世界各国加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径，尤其对于发达国家本身就拥有雄厚的技术基础。

伴随着科学技术的迅猛发展，机械产品的形状越来越美化，结构也越来越复杂，流线型结构越来越多的被应用，于是机床配置要拥有较好的灵活性如此才能更好的适用生产目标经常转变，极其是有关航天航空这种高新产业部门中的那些加工批量不大，但生产周期要求短，外形却繁杂，经常改型，精度要求又特别高的这种零件的加工，以前的三坐标联动机床只能进行粗旷的设计制造，不能满足这类零件的精度要求，而先进五坐标联动机床可以不同角度的进行加工制造，可以选用刀具的最佳位置进行加工，因此可以满足设计要求。