五轴数控机床回转工作台的设计.docx

文章编号 : 1001 - 226 文章编号 : 1001 - 2265 ( 2009 ) 06 - 0099 - 03 五轴数控机床回转工作台的设计 刘新宇 (中信戴卡轮毂制造股份有限公司技术部 ,河北 秦皇岛 066003 ) 摘要 :双轴数控回转工作台是五轴数控机床的基础部件 ,它能够实现 C , A 轴的回转进给与定位 。在三轴 联动的立式数控铣床上增加双轴数控回转工作台 ,并通过数控改造使之成为五轴数控铣床是扩展机床 使用功能的简捷方式 。文章介绍了回转工作台的结构与工作原理 ,重点讨论了双螺距渐厚蜗杆调隙结 构 、回转台与摇摆台的回转锁紧装置的结构设计 。 关键词 :五轴数控机床 ;数控回转工作台 ;结构 ; 中图分类号 : TG659. 023. 1 文献标识码 : B Ro ta t in g Ta b le D e sign for 5 A x is Num er ica l M a ch in e Too l L IU X in2yu ( C IT IA D ica sta l W hee l M anufac tu ring L td. , Q inhuangdao H ebe i 066003 , Ch ina) A b stra c t: 2 2axis tab le is one of the ba sic componen ts in 5 axis num e rica l m ach ine too l, wh ich enab le s the ro ta2 ting feed and a lloca tion be tween A and C axis. A dd ing the 2 axis ro ta ting tab le to the 3 axis ve rtica l num e rica l m illing m ach ine and d igita liza tion a re key step s to tu rn the ve rtica l m ach ine too l to a 5 axis m illing m ach ine. Th is the sis in troduce s the struc tu re and p rinc ip le of ro ta ting tab le, w ith emp ha sis of ro ta ting tab le and lock ing m echan ism. Key word s: 5 axis m illing m ach ine; d igita l con tro l tab le; struc tu re 适合中 、小零件的加工 。后一种配置形式由于回转进 给机构集中在主轴端 , 结构密集 , 但由于回转进给机构 只驱动主轴头与刀具 , 不受工件重力负荷 , 所以机构可 小巧 、灵活 , 而直线移动的工作台可以设计的非常大 , 所以更适合如客机机身 , 大型发动机机壳 , 大型模具等 大型 、重型零件的加工 。 我公司多年前已购置了三轴联动的立式铣削加工 中心 , 用于汽车轮毂模具的加工 , 但受其工艺能力的限 制 , 难以实现轮毂模具的高精度自动加工 , 为此决定在 原立式铣削加工中心的基础上配置一个可绕 Z 轴回转 的数控工作台和绕 X 轴回转摇摆工作台 , 实现三轴联 动到五轴联动的改造 , 这样既可减少因设备闲置造成 的固定资产无形磨损 , 又避免了购置新机的大量资金 投入 。 0 引言 五轴数控机床除了有 X、Y、Z 三个直线进给轴之 外 , 还有两个回转进给轴 , 由于能在一次装夹中 , 可以 加工出除定位面之外五个加工面 , 尤其是可对复杂的 空间曲面进行高精度自动加工 , 所以普遍认为五轴数 控机床是叶轮 、叶片 , 螺旋桨 、水轮发电机转子 、汽轮机 转子 、大型柴油机曲轴等零件加工的唯一手段 , 也适宜 汽车 、飞机上各种结构件模具的加工 。 五轴数控机床一般有两种配置形式 , 一种是回转 轴 ( C, A 或 B 轴 )设置在装夹工件的工作台上 , 另一种 是回转进给轴设置在主轴端 , 前者结构相对简单 、制造 成本较低 , 尤其是主轴设计不受结构限制 , 主轴的刚度 有保证 , 而且 , 可以配用“标准 ”的刀库与换刀机构 , 但 由于回转台不能设计的太大 , 承重也较小 , 特别是当 A 轴回转到 90 °时 , 工作台受到很大的偏载力距 , 所以更 收稿日期 : 2008 - 11 - 05; 修回日期 : 2009 - 04 - 15 作者简介 :刘新宇 ( 1972 —) ,男 ,辽宁辽阳人 ,中信戴卡轮毂制造股份有限公司技术部工程师 ,主要从事铝