1、 本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 第 1 页 共 33 页 1 1 引言引言 近年来,随着我国国民经济的迅速发展和国防建设的需要,对数控机床提出了 急迫的大量需求。机床制造业是一国工业之基石,它为新技术、新产品的开发和 现代工业生产提供重要的手段,是不可或缺的战略性产业。即使是发达工业化国 家,也无不高度重视。机床是一个国家制造业水平的象征。 最早进行数控机床研制的是美国人。1952 年，美国麻省理工学院成功地研 制出世界上第一台数控机床。 但这台数控机床仅是一台实验性的机床， 直到 1954 年 11 月，第一台工业用的数控机床才生产出来。从此以后，世界上其它一些工 业国家也都开始开发、
2、生产及应用数控机床。我国数控机床的研制是从 1958 年 起步的。早期的数控机床控制系统采用电子管，体积大、功耗高，只在军事部门 应用1。只有在微机处理机用于数控机床后，才真正使数控机床得到普及。 数控机床一般分为三个档次，即高档数控机床、普及型数控机床和经济型数 控车床。今后将向中高挡发展，中档采用普及型数控刀架配套，高档采用动力型 刀架，兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种，预计近年来对数控刀架需求 量将大大增加。但是数控回转工作台更有发展前途，随着生产力水平的发展，数 控技术越来越广泛的应用于各个领域。数控机车是数控技术最普遍的应用1 机床附件用于与机床配套完成各种功能,是机床功能部件
3、的重要组成部分, 在充分发挥机床基本性能、扩大机床使用性能、保证零件加工精度、提高生产效 率、减轻劳动强度等方面都起着重要作用。 数控回转工作台作为数控机床附件的一种， 伴随着我国数控机床的发展而发 展，亦有 20 多年的历程。随着我国数控机床产业的高速发展,对数控机床附件 的要求也越来越高,因此数控机床附件产品的水平高低,直接影响着数控主机的 水平。 数控回转工作台是金属切削机床配套装置，用于实现一个旋转坐标轴，具有 分度和连续圆周进给功能，定位锁紧功能2。本课题除具备一般数控回转台所具 有的接受来自数控系统控制指令的功能外， 还能够独立与主机工作台一个直线机 械位移联动的功能。 数控回转工
4、作台的市场分析：随着我国制造业的发展，数控机床和加工中心 本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 第 2 页 共 33 页 越来越多的被要求配备第四轴或第五周，以扩大加工范围。所以近几年要求配备 数控转台的数控机床和加工中心会越来越多。 通过本毕业设计，要锻炼学生综合运用所学的机械、电子、液压等方面的知 识，帮助学生进一步掌握数控机床的基本结构和功能特点；还要求学生熟练掌握 caxa 等制图工具的使用，提高查阅有关手册资料、设计、选型的能力；本课题 还提供了亲自动手的机会，使学生在实际中得到锻炼，更直观地感受设计与加工 的紧密联系，培养严谨的工作作风，提高自身分析问题，解决问题的能力。 本本 科科
5、 毕毕 业业 设设 计计 第 3 页 共 33 页 2.2.数控回转工作台总体方案的确定数控回转工作台总体方案的确定 2.1 2.1 总体方案的设计内容总体方案的设计内容 数控回转工作台作为先进的数控机床附件产品， 应具有较高的回转精度和与 机床的配合精度，一定的转速以保证加工效率，通用性强，概括总体方案的设计 内容如下： （1）传动方式的设计 （2）总体布局的设计 （3）各主要零部件的设计 （4）与 FAMUC 控制系统连线的设计 2.22.2 数控回转工作台的原理数控回转工作台的原理 数控机床的圆周进给有回转工作台完成，称为数控机床的第四轴。回转工作 台可以和 X、Y、Z 三个坐标轴联动，
6、从而加工出与 X、Y、Z 三轴不在一个平面的， 与 X、Y、Z 成一定角度的形体。回转工作台可以实现精确的自动分度，扩大数控 机床的加工范围。 2.2.3 3 桥式数控回转工作台桥式数控回转工作台总体布局总体布局 桥式数控回转工作台能够方便的在各类立式数控铣床、加工中心上装卸，成 为其活动第四轴，起到扩展数控机床工艺范围的作用。它的驱动是伺服系统的驱 动方式，它可以和其他的伺服进给轴联动。 图 1 是桥式数控回转工作台的总装图。 它的分度定位和定位锁紧是由给定的 指令进行控制的。工作台的运动是有伺服电动机，经齿轮减速后有蜗杆传到回转 台，在带动桥式夹具旋转，从而带动零件旋转，旋转到指定的角度后能够定位夹 紧，方便数控机床对零件进行加工，加工完毕后，能够恢复初始状态，以方便拆 卸零件或再次加工。 本本 科科 毕毕 业业 设设 计计 第 4 页 共 33 页 图 1 桥式数控回转工作台总装图 上图中 1 是回转工作台，2 是尾座，3 是桥式夹具，4 是底板 在设计过程中，本着一下几条设计准则 （1） 创造性的利用所需要的物理性能 （2） 分析原理和性能 （3
