1、1 数控回转工作台的设计 1 概要 1.1 前言 1.1.1 数控回转工作台的介绍 数控机床是一种高效率的加工设备,当零件被装夹在工作台上以后,为了尽可能完成较多 工艺内容,除了要求机床有沿X、Y、Z三个坐标轴的直线运动之外,还要求工作台在圆周方向 有进给运动和分度运动。这些运动通常用回转工作台实现。 a、数控回转工作台的主要功能有两个:一是实现工作台的进给分度运动,即在非切削时, 装有工件的工作台在整个圆周进行分度旋转;二是实现工作台圆周方向的进给运动,即在进行 切削时,与X、Y、Z三个坐标轴进行联动,加工复杂的空间曲面。 b、分度工作台只能完成分度运动,而不能实现圆周运动。由于结构上的原因
2、,通常分度工 作台的分度运动只限于完成规定的角度(如4560或90等),即在需要分度时,按照数 控系统的指令,将工作台及其工件回转规定的角度,以改变工件相对于主轴的位置,完成工件 各表面的加工。 数控回转工作台在电火花线切割机床上的应用: 电火花线切割加工已广泛用于国防和民用的生产和科研工作中, 用于加工各种难加工材料、 复杂表面和有特殊要求的零件、刀具和模具。从工艺的可能性而言,现在的商品电火花线切割 加工机床可分为三类:切割直壁二维型面的线切割加工工艺及机床;有斜度切割功能、可实现 等锥角三维曲面切割工艺及机床;可实现变锥度、上下异形面切割工艺及机床。 上述X、Y和U、V四轴联动能切割上下
3、异形截面的线切割机床,仍无法加工出螺旋表面、 双曲面表面和正旋曲面等复杂表面。 如果增加一个数控回转工作台附件,工件装在用步进电机驱动的回转工作台上,采取数控 移动和数控转动相结合的方式编程, 用角方向的单步转动代替或着配合Y轴方向的单步移动, 即可完成上述这些复杂曲面加工工艺。 1.1.2 电火花加工的产生和加工原理 电火花加工又称放电加工(electrical discharge machining, 简称EDM),在20世纪40 年代开始研究并逐步应用于生产。它是在加工过程中,使工具和工件之间不断产生脉冲性的火 花放电,靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来。因加工时放电过程中可见到
4、火花, 故我国称之为电火花加工-特种加工技术。 电火花加工的原理是基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时电腐蚀现象蚀 除多余的金属,以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。 电腐蚀的主要原因是: 电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热,达到5000以上的温 2 陕西科技大学毕业论文(设计说明书) 度,足以使任何金属材料局部熔化、气化而被蚀除掉,形成凹坑。这样,人们在研究抗腐蚀办 法的同时,开始研究利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工。 电火花线切割加工(wire cut EDM, 简称WEDM)是在电火花加工基础上于20世纪50年代 末最早在前苏联发展起来的一种新的工艺形式,是用线状电极(钼丝或铜丝)靠火花放电对工 件进行切割,故称电火花线切割,有时简称线切割。它在国内外已获得广泛的应用,目前国内 的线切割机床已占电加工机床的70以上。 电火花线切割加工的基本原理是利用移动的细金属导丝作电极, 对工件进行脉冲火花放电、 切割成形。 图 1-1 电火花线切割原理 1.1.3 电火花线切割加工的现状与发展 根据电极丝的运行速度,电火花线切割机床通常分为两