第一篇：回轉技術員

檢修分公司電氣隊回轉技術員工作標準 范圍

本標準規定了檢修分公司電氣隊回轉技術員的工作內容與要求、責任與權限、檢查與考核等內容。 本標準適用于檢修分公司電氣隊回轉技術員所涉及的班組管理及生產管理工作 規范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

《電力工業技術管理法規》 《檢修公司崗位規范》 《電氣檢修工藝規程》 《電業安全工作規程》 崗位職責

3.1 崗位關系

3.1.1 本崗位主要對回轉班長負責。3.2 責任

3.2.1 負責班組的技術管理工作，是檢修質量的第一責任者。3.2.2 在全隊統一部署下，組織完成班組的技術培訓工作。3.2.3 負責本班檢修、安裝設備的驗收、質檢點驗證工作。3.2.4 負責本班零星加工圖紙的測繪或審核、批準工作。3.3 權限

3.3.1 有權對本班組生產及設備送檢等工作進行組織和指揮。3.3.2 有權對本班人員提出獎懲建議和獎金分配。

3.3.3 有權責令不符合《作業指導書》規定的工作按有關程序進行，并匯報領導。3.3.4 有權參加與本班設備有關的事故分析和專業技術會議。3.3.5 有權在班長不在時，代行其職責。崗位技能

4.1 基本條件

4.1.1 愛崗敬業，遵守法紀，尊師愛師，團結互助。

4.1.2 具有中專及以上文化程度或取得本專業高級工職業技能鑒定資格證書和崗位培訓合格證書。4.1.3 身體健康，無妨礙本崗位工作的病癥。4.1.4 從事本專業工作九年以上。4.2 專業知識

4.2.1 掌握全面的電工知識。

4.2.2 掌握發電機、高壓電機設備結構圖、裝配圖的識繪圖知識。4.2.3 了解發電機繼電保護裝置及相應保護的用途。

4.2.4 掌握發電機、高壓電機運行、維護的知識，以及分析判斷故障的方法。4.2.5 了解發電機預防性試驗和電氣特性試驗的方法。4.2.6 掌握集電環和換向器的拆、裝方法。

4.2.7 掌握發電機、高壓電機主要部件所用材料的規格、性能和技術要求。4.2.8 掌握《發電機檢修工藝》、《質量標準》及驗收項目。

4.2.9 掌握《電力工業技術管理法規》、《電業安全工作規程》、《電業生產事故調查規程》及《電機檢修規程》和《消防規程》與本專業有關條文的規定。

4.2.10

熟悉本專業新技術、新材料、新設備和新工藝的應用知識。4.2.1

1了解本專業有關的先進檢修方法及其特點。4.2.1

2掌握ISO 9001標準知識。

4.2.1

3掌握班組管理和生產技術管理基本知識。4.3 實際技能

4.3.1 熟練繪制各類電機繞組展開圖。

4.3.2 能編制發電機、高壓電機的大修、小修計劃、工藝流程、施工方案、質量標準及安全組織措施。

4.3.3 能編制安全檢修措施方法，制定施工進度、網絡圖。

4.3.4 能負責發電機的恢復性大修、發電機定子、轉子繞組更換工作以及定子鐵芯修復的技術指導工作。

4.3.5 能根據運行或試驗中發現的異常現象，分析判斷故障原因，并提出處理方案。4.3.6 能處理發電機、高壓電機的振動以及軸瓦漏油缺陷。4.3.7 能進行發電機、高壓電機繞組絕緣的干燥。

4.3.8 能解決電機較復雜的技術難題，并協助電氣試驗工進行電機特性試驗和預防性試驗。4.3.9 能推廣應用本專責新技術、新工藝、新設備和新材料。

4.3.10 能運用全面質量管理及ISO 9001標準知識，搞好質量管理工作。4.3.11 能指導對中、初級工的技能培訓和傳授技藝。4.3.12 具有一定的組織、協調能力。工作目標

5.1 協助班長完成隊部下達的各項生產任務。

5.2 在全隊的統一部署下，完成本班組的技術管理及技術培訓工作。工作內容

6.1 周期性工作

6.1.1 定期組織班組人員進行技術培訓和技術講課，不斷提高本班人員技術水平。6.1.2 每季度組織本班QC小組成員開展QC活動，解決本班生產技術難題。

6.1.3 定期組織本班組的儀器、儀表、各種量具的送檢工作，并保存好各種檢定、校準記錄，保證測量工器具時效性。

6.1.4 每周督促檢查本班組人員按時參加“二五”檢查并做好記錄。6.1.5 每月整理檢修臺賬和設備定級臺賬，確保臺賬準確、及時、完整。6.1.6 定期協助班長組織召開班組安全會、班組核心會、民主生活會。6.2 非周期性工作

6.2.1 樹立“安全第一”、“質量第一”的思想，認真執行《電業安全工作規程》和《作業指導書》。6.2.2 及時解決技術問題，督促本班檢修人員做好質量記錄，設備重要部分和系統改造竣工后及時整理歸檔。

6.2.3 合理使用、維護、保存檢驗、測量和試驗設備。

6.2.4 努力鉆研技術，不斷提高自身素質，及時掌握先進檢修工藝和先進檢修工具，并正確指導工人進行操作。

6.2.5 經常深入現場巡回檢查本班設備，了解運行情況，對本班設備頻發性缺陷進行分析，并提出改進措施。

6.2.6 掌握職業健康安全和環境管理目標并在工作過程中指導員工按照標準實施。6.2.7 協助班長做好本班其它各項工作。檢查與考核

7.1 按本標準進行檢查與考核。

7.2 按檢修分公司《經濟責任制具體方案》進行檢查與考核。7.3 接受班長和有關部門的檢查與考核。

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第二篇：回轉工作臺

回轉工作臺是數控銑床、數控鏜床、加工中心等數控機床不可缺少的重要附件(或部件)。它的作用是按照控制裝置的信號或指令作回轉分度或連續回轉進給運動，以使數控機床能完成指定的加工工序。常用的回轉工作臺有分度工作臺和數控回轉工作臺。

一、分度工作臺

分度工作臺的功能是完成回轉分度運動，即在需要分度時，將工作臺及其工件回轉一定角度。其作用是在加工中自動完成工件的轉位換面，實現工件一次安裝完成幾個面的加工。由于結構上的原因，通常分度工作臺的分度運動只限于某些規定的角度；不能實現

范圍內任意角度的分度。

為了保證加工精度，分度工作臺的定位精度(定心和分度)要求很高。實現工作臺轉位的機構很難達到分度精度的要求，所以要有專門定位元件來保證。按照采用的定位元件不同，有定位銷式分度工作臺和鼠齒盤式分度工作臺。1 ．定位銷式分度工作臺

定位銷式分度工作臺采用定位銷和定位孔作為定位元件，定位精度取決于定位銷和定位孔的精度(位置精度、配合間隙等)，最高可達 ±5′′。因此，定位銷和定位孔襯套的制造和裝配精度要求都很高，硬度的要求也很高，而且耐磨性要好。圖 5-31 是自動換刀數控臥式鏜銑床的定位銷式分度工作臺。該分度工作臺置于長方形工作臺中間，在不單獨使用分度工作臺時，兩者可以作為一個整體使用。

圖5-31 定位銷式分度工作臺結構 1 —擋塊； 2 —工作臺； 3 —錐套； 4 —螺釘； 5 —支座； 6 —油缸； 7 —定位襯套； —定位銷； 9 —鎖緊油缸； 10 —大齒輪； 11 —長方形工作臺； 12 —上底座； —止推軸承； 14 —滾針軸承； 15 —進油管道； 16 —中央油缸； 17 —活塞； —螺栓； 19 —雙列圓柱滾子軸承； 20 —下底座； 21 —彈簧； 22 —活塞拉桿

工作臺 2 的底部 均勻分布著 八個(削邊圓柱)定位銷 8，在工作臺下底座 12 上有一個定位襯套 7 以及環形槽。定位時只有一個定位銷插入定位襯套的孔中，其余七個則進人環形槽中，因為定位銷之間的分布角度為 45 °，故只能實現 45 ° 等分的分度運動。

定位銷式分度工作臺作分度運動時，其工作過程分為三個步驟：(1)松開鎖緊機構 并拔出定位銷

當數控裝置發出指令時，下底座 20 上的六個均布鎖緊油缸 9(圖中只示出 一個)卸荷。活塞拉桿 22 在彈簧 21 的作用下上升 15mm，使工作臺 2 處于松開狀態。同時，間隙消除油缸 6 也卸荷，中央油缸 16 從管道 15 進壓力油，使活塞 17 上升，并通過螺栓 18、支座 5 把止推軸承 13 向上抬起，頂在上底座 12 上，再通過螺釘 4、錐套 3 使工作臺 2 抬起 15mm，圓柱銷從定位襯套 7 中拔出。(2)工作臺回轉分度

當工作臺抬起之后發出信號使油馬達驅動減速齒輪(圖中未示出)，帶動與工作臺 2 底部聯接的大齒輪 10 回轉，進行分度運動。在大齒輪 10 上以 45 ° 的間隔均布 八個擋塊 1，分度時，工作臺先快速回轉。當定位 銷即將 進入規定位置時，擋塊碰撞 第一個限位開關，發出信號使工作臺降速，當擋塊 碰撞第二個限位開關時，工作臺 2 停止回轉，此時，相應的定位銷 8 正好對準定位襯套 7。

(3)工作臺下降并鎖緊

分度完畢后，發出信號使中央油缸 16 卸荷，工作臺 2 靠自重下降，定位銷 8 插入定位襯套 7 中，在鎖緊工作臺之前，消除間隙的油缸 6 通壓力油，活塞頂向工作臺 2，消除徑向間隙。然后使鎖緊油缸 9 的上 腔通壓力油，活塞拉桿 22 下降，通過拉桿將工作臺鎖緊。

工作臺的回轉軸支承在加長型雙列圓柱滾子軸承 19 和滾針軸承 14 中，軸承 19 的內孔帶有 1 ： 12 的錐度，用來調整徑向間隙。另外，它的內環可以帶著滾柱在加長的外環內作 15mm 的軸向移動。當工作臺抬起時，支座 5 的一部分 推力由止推 軸承 13 承受，這將有效地減小分度工作臺的回轉摩擦阻力矩，使工作臺 2 轉動靈活。2 ．鼠齒盤式分度工作臺 鼠齒盤式分度工作臺采用 鼠齒盤作為 定位元件。這種工作臺有以下特點：(1)定位精度高，分度精度可達 ±2''，最高可達 ±0 ． 4''。(2)由于采用多齒重復定位，因而重復定位精度穩定。

(3)因為多齒嚙合，一般齒面嚙合長度不少于 60 ％，齒數嚙合率不少于 90 ％，所以定位剛度好，能承受很大外載。

(4)最小分度為 360 ° ／ Z(Z 為 鼠齒盤的 齒數)，因而分度數目多，適用于多工位分度。

(5)磨損小，且 因為齒盤嚙合、脫開相當于兩 齒盤對研 過程，所以，隨著使用時間的延續，其定位精度不斷提高，使用壽命長。(6)鼠齒盤的 制造比較困難。

圖5-32 為鼠齒盤及其齒形結構

圖5 — 33 為鼠齒盤式分度工作臺的結構，主要由一對分度 鼠齒盤 13、14，升夾油缸 12，活塞 8，液壓馬達，蝸輪副 3、4，減速齒輪副 5、6 等組成。其工作過程如下：

(1)工作臺抬起，齒盤脫離嚙合

當需要分度時，控制系統發出分度指令，壓力油進入分度工作臺 9 中央 的升夾油缸 12 的下腔，活塞 8 向上移動，通過止推軸承 10 和 11 帶動工作臺 9 向上抬起，使上、下齒盤 13、14 脫離嚙合，完成分度的準備工作。(2)回轉分度

當工作臺 9 抬起后，通過推動桿和微動開關發出信號，啟動液壓馬達旋轉，通過蝸輪 4 和齒輪副 5、6 帶動工作臺 9 進行分度回轉運動。工作臺分度回轉角度由指令給出，共有八個等分，即為 45 ° 的整倍數。當工作臺的回轉角度接近所要分度的角度時，減速擋塊使微動開關動作，發出減速信號使液壓馬達低速回轉，為齒盤準確定位創造條件；當達到要求的角度時，準停擋塊壓合微動開關發出信號，使液壓馬達停止轉動，工作臺便完成回轉分度工作。(3)工作臺下降，完成定位夾緊 液壓馬達停止轉動的同時，壓力油 進入升夾油缸 12 的上腔，推動活塞 8 帶動工作臺下降，數控機床的結構與傳動種圓弧或與直線坐標軸聯動加工曲面，又能作為分度 頭完成 工件的轉位換面。

由于數控回轉工作臺的功能要求連續回轉 進給并與其 他坐標軸聯動，因此采用伺服驅動系統來實現回轉、分度和定位，其定位精度由控制系統決定。根據控制方式，有開環數控回轉工作臺和閉環數控回轉工作臺。

二、開環數控回轉工作臺

開環數控回轉工作臺 采用電液脈沖 馬達或功率步進電機驅動，圖 5-34 是開環數控回轉工作臺的結構。

圖5-34 開環數控回轉工作臺結構 1 —偏心環； 2、6 —齒輪； 3 —步進電機； 4 —蝸桿； 5 —橡膠套； 7 —調整環 ；、10 —微動開頭； 9、11 —擋塊 ； 12 —雙列短圓柱滾子軸承； 13 —滾珠軸承； —油缸； 15 —蝸輪； 16 —柱塞； 17 —鋼球； 18、19 —夾緊瓦； 20 —彈簧； —底座； 22 —圓錐滾子軸承； 23 —調整套； 24 —支座 工作臺由功率步進電機 3 驅動，經齒輪副 2、6，蝸輪副 4、15，帶動其作回轉進給或分度運動。由于是按控制系統所指定的脈沖數來決定轉位角度，因此，對開環數控回轉工作臺的傳動精度要求高，傳動間隙應尺量小。為此，在傳動結構上采用了消除間隙的措施。步進電機 3 由 偏心環 1 與底座連接，通過調整 偏心環 消除齒輪 2 和齒輪 6 的嚙合間隙。蝸桿 4 為雙導程(變齒厚)蝸桿，可以用軸向移動蝸桿的方法來消除蝸桿 4 和蝸輪 15 的嚙合間隙。調整時，只要將調整環 7 的厚度改變，便可使蝸桿 4 沿軸向移動。

為了消除累積誤差，數控回轉工作臺設有零點。當它 作返零控制 時，先 由擋塊 11 壓合微動開關 10，發出從快速回轉變為慢速回轉信號，工作臺慢速回轉，再 由擋塊 9 壓合微動開關 8 進行第二欠減速，然后由無觸點行程開關發出從慢速回轉變為點動步進信號，最后由步進電機停在某一固定通電相位上，從而使工作臺準確地停在零點位置上。

當數控回轉工作臺用于分度時，分度回轉結束后，要把工作臺夾緊。在蝸輪 15 下部的內、外兩面裝有夾緊瓦 18 和 19，底座 21 上固定的支座 24 內均布有 6 個油缸 14。油缸 14 上 腔進壓力油，柱塞 16 下移，并通過鋼球 17 推動夾緊瓦 18 和 19，將蝸輪夾緊，從而將工作臺夾緊。不需要夾緊時，控制系統發出指令，使油缸 14 上腔油液流 回油箱，在彈簧 20 的作用下把鋼球 17 抬起，于是夾緊瓦 18 和 19 松開蝸輪 15，這時啟動步進電機，驅動工作臺回轉進給或分度。

該數控回轉工作臺的圓形導軌采用大型滾珠軸承 13，使回轉運動靈活，雙列短圓柱滾子軸承 12 及圓錐滾子軸承 22 保證回轉精度和定心精度。調整軸承 12 的預緊力，可以消除回轉軸的徑向間隙，調整軸承 22 的調整套 23 的厚度，可以使大型滾珠軸承有適當的預緊力，保證導軌有一定的接觸剛度。

三、閉環數控回轉工作臺

閉環數控回轉工作臺的結構與開環數控回轉工作臺基本相同，區別在于閉環數控回轉工作臺采用直流或交流伺服電機驅動，有轉動角度測量元件(圓光柵、圓感應同步器、脈沖編碼器等)。測量的結果反饋與指令值進行比較，按閉環控制原理進行工作，使工作臺定位精度更高。

圖 5-35 為閉環數控回轉工作臺結構，該工作臺采用直流伺服電機驅動，經兩對齒輪副和一對 蝸輪副 傳動工作臺。采用雙片齒輪 22 消除齒輪嚙合間隙，蝸桿為雙導程蝸桿，伺服電機帶有每轉 1000 個脈沖信號的編碼器作為角度測量反饋元件。分度精度 25''，重復精度 4''。

工作臺導軌為環形平面導軌，工作臺與導軌面間粘貼有聚四氟乙烯導軌板 5，具有較好的摩擦特性。

夾緊工作臺時，按控制信號要求，壓縮空氣從氣通管接頭 20 通過氣液轉換裝置 11 內的電磁換向閥進入氣缸右腔，使氣缸里的活塞桿 13 向左移動，油腔 14 內的壓力 油逐漸 增壓。這時，油缸活塞 1 壓縮彈簧 3 并帶動拉桿 4 向下移動，將工作臺壓緊在底座上，同時又移動觸頭 10，壓合剎緊信號 開關 8，發出夾緊信號。松開工作臺時，壓縮空氣進入氣缸左腔，使活塞桿 13 向右移動，油腔 14 內的壓力油減壓，直至工作臺松開，同時觸頭 10 壓合松開信號開關 12，發出信號，伺服電機 17 可開始驅動工作臺回轉進給或分度。

圖5-35 閉環數控回轉工作臺結構 —油缸活塞； 2 —儲油腔； 3 —彈簧； 4 —拉桿； 5 —氟化乙烯導軌板； 6 —工作臺； 7 —主軸； —剎緊 信號開關； 9 —手搖脈沖發生器； 10 —剎緊、松開觸頭； 11 —氣液 轉換裝置； —松開信號開關； 13 —氣缸活塞桿； 14 —油腔； 15 —氣缸法蘭盤； 16 — 儲油管 油腔； 17 —伺服電機； 18 —伺服電機法蘭盤； 19 —齒輪； 20 —氣通 管接頭； 21 —緊固螺釘； 22 —雙片齒輪； 23 —雙導程蝸桿； 24 —定位鍵； 25 —螺紋套； 26 —調整螺母

四、雙導程蝸桿傳動

雙導程蝸桿傳動具有改變嚙合側隙的特點，能夠始終保持正確的嚙合關系；并且結構緊湊，調整方便，因而在要求連續精確分度的結構中被采用，以便調整嚙合側隙到最小程度。

雙導程蝸桿副嚙合原理與一般的蝸桿副嚙合原理相同，蝸桿的軸向截面仍相當于基本齒條，蝸輪則相當于同它嚙合的齒輪。雙導程蝸桿齒的左、右兩側面具有不同的齒距(導程)或者說齒的左、右兩側面具有不同的模數 m(m=t ／ π)，但同一側齒距則是相等的，因此，該蝸桿的齒厚從一端到另一端均勻地逐漸增厚或減薄，故又稱變齒厚蝸桿，可用軸向移動蝸桿的方法來消除或調整嚙合間隙。因為同一側面齒距相同，沒有破壞嚙合條件，所以當軸向移動蝸桿后，也能保證良好的嚙合。

雙導程蝸桿的齒形如圖 5-36 所示，圖中，、分別為蝸桿左、右側面軸向齒距； 為公稱軸向齒矩；、分別為蝸桿左、右側面齒形角； S 為齒厚； C 為齒槽寬。下面介紹雙導程蝸桿傳動的特殊參數的選擇。

圖5-36 雙導程蝸桿齒形 1 ．公稱模數

雙導程蝸桿傳動的公稱模數 m 可看成普通蝸桿副的軸向模數，用強度計算方法求得，并選取標準值，它一般等于左、右齒面模數的平均值。當公稱模數確定后，公稱齒距也隨之而確定。從圖 5-36 可知

(5-9)．齒厚增量系數

齒厚增量系數(5-10)值與 m 值一樣，是確定其他參數的原始數據，因而在設計中首先要確定 值時應考慮以下問題：

(1)為了補償一定的側隙，蝸桿軸向移動長度與 值大，可使蝸桿軸向尺寸緊湊；但 值過小，則會增大傳動機構的軸向尺寸。(2)向蝸桿的齒根方向偏移，而小模數齒面節點

向蝸桿的齒頂方向偏移，節點偏移量 與(5-11)式中，為蝸輪齒數。

圖5-37 嚙合關系圖 為了保證嚙合質量，高，即

點不應超出蝸輪的齒頂高，點不應超出蝸桿的齒頂(5-12)

式中，為齒頂高系數。

因此，根據式(5-11)和式(5-12)得

(5-13)．齒厚調整量

齒厚調整量 ΔS 是為了補償制造誤差和蝸輪的最大允許磨損量所形成的側隙而選取的。一般推薦 ΔS=0.3~ 0.5mm。對于數控回轉工作臺，ΔS 值應偏小。當傳遞動力時，ΔS 也可選為 π mk。4 ．模數差與節距差 模數差 Δm 值為左、右齒面模數 知 m 和 值時，有

與公稱模數 m 之差的絕對值。當已(5-14)

因而

(5-15)

(5-16)同樣，節距差 Δt 值、左面和右面齒距分別為

(5-17)

設計雙導程蝸桿時，還要對齒槽變窄、齒頂變尖、蝸輪根切進行驗算。雙導程蝸桿的優點是：嚙合間隙可調整得很小，根據實際經驗，側隙調整可以小至 0.01~ 0.015mm，而普通蝸輪副一般只能達 0.03 ～ 0.08mm，因此，雙導程蝸桿副能在較小的側隙下工作，這對提高數控回轉工作臺的分度精度非常有利。由于普通蝸桿是用蝸桿沿蝸輪徑向移動來調整嚙合側隙，因而改變了傳動副的中心距(中心距的改變會引起齒面接觸情況變差，甚至加劇磨損，不利于保持蝸輪副的精度)；而雙導程蝸桿是用蝸桿軸向移動來調整嚙合側隙，不會改變傳動副的中心距，可避免上述缺點。雙導程蝸桿是用修磨調整環來控制調整量，調整準確，方便可靠；而普通蝸輪副的徑向調整量較難掌握，調整時也容易產生蝸桿軸線歪斜。

雙導程蝸桿的缺點是：蝸桿加工比較麻煩，在車削和磨削蝸桿左、右齒面時，螺紋傳動鏈要選配不同的兩套掛輪，而這兩種蝸距往往是煩瑣的小數，對于精確配算掛輪很費時；同樣，在制造加工蝸輪的滾刀時，應根據雙導程蝸桿的參數設計制造，通用性差。

第三篇：回轉離心力范文

慣性離心力

在相對于地面作勻速轉動的圓盤（非慣性系）上，用彈簧將一個質量為m的小球與圓盤的中心相連。當圓盤以角速度ω轉動時，盤上的觀察者將發現小球m受一個力的作用向外運動從而把彈簧拉長，即小球受到一個方向背離旋轉中心的作用力，此力是小球的慣性引起的，故稱“慣性離心力”。它的大小f慣=m*r*w的平方

慣性離心力是轉動參照系（圓盤）中的觀察者，在不知道系統作圓周運動的情況下，為解釋他所觀察到的現象而引入的一個假想力，而不是慣性系中的觀察者看到的作圓周運動的小球施于彈簧上的離心力。人們對向心力、離心力、慣性離心力很容易混淆。如圖1-17所示。繩子給予小球的拉力F=mω^2r，給小球提供了作勻速圓周運動所必需的向心力。根據牛頓第三定律，小球也以F=m*r*w的平方的力拉繩子，這個力與向心力的方向相反，背離圓心，稱為離心力。這個向心力和離心力是從慣性參照系來看圓周運動時所引入的兩種不同概念的力。上圖所示的裝置，一旦繩子斷掉，維持小球作圓周運動的向心力消失（離心力也同時消失），小球由于慣性，將保持原有的運動速度，沿圓周的切線方向飛去。可見，慣性離心力是從非慣性系來看力學現象而引入的一個概念，它和上述離心力的概念是完全不同的。圖掛了...慣性離心力與離心力的區別：

慣性離心力與離心力是兩個根本不同的概念，決不能混為一談。下面先分析一下兩個概念的物理意義，然后再說明二者的區別。

慣性離心力，只能在轉動參照系中看得到。它是物體受到的一種“假想”力。其大小等于m|??(??r?)|，其方向總是垂直瞬時軸而指向遠離瞬時軸的方向。當轉動參照系為平面轉動參照系時，該力為m?2r?，指向遠離原點的方向，所以叫慣性離心力。

離心力，是真實力。是由于物體間相互作用引起的，與所選的參照系無關。如圖4-6所示，繩一端固定，另一端拴一質點，繞中心O旋轉。繩受質點給它的作用力，此力即離心力。注意，這個力作用在繩端，方向是沿著繩在該點的半徑指向外，這個 力是質點m受繩給它的向心力的反作用力。學完普通物理與理論力學之后可知，向心力可能是幾個力的合力，這幾個力是另外一些物體對質點m的作用。這幾個力中的任一個，可能都不通過中心O。反過來，質點給那些物體的反作用力，分別作用在那幾個物體上，并且也不通過中心O。如將質點對那些物體的力求矢量和，則矢量和的方向過中心O。所以一般情況下，找不出過中心O的離心力。

第四篇：課程設計—回轉工作臺設計

1概述

1.1數控加工中心的概述

加工中心自問世至今已有30多年，世界各國出現了各種類型的加工中心，雖然外形結構各界，但從總體來看主要由以下幾大部分組成。

1、基礎部件。它是加工中心的基礎結構，由床身、立柱和工作臺等組成，它們主要承受加工中心的靜載荷以及在加工時產生的切削負載，因此必須要有足夠的剛度。這些大件可以是鑄鐵件也可以是焊接而成的鋼結構件，它們是加工中心中體積和重量最大的部件。

2、主軸部件。由主軸箱、主軸電動機、主軸和主軸軸承等零件組成。主軸的啟、停和變速等動作均由數控系統控制，并且通過裝在主軸上的刀具參與切削運動，是切削加工的功率輸出部件。

3、數控系統。加工小心的數控部分是由CNC裝置，可編程控制器、伺服驅動裝置以及操作面板等組成。它是執行順序控制動作和完成加工過程的控制中心。

4、自動換刀系統。由刀庫、機械手等部件組成。當需要換刀時，數控系統發出指令，由機械手(或通過其他方式)將刀具從刀庫內取出裝入主軸孔中。

5、輔助裝置。包括渦滑、冷卻、排屑、防護、液壓、氣動和檢測系統等部分。這些裝置雖然不直接參與切削運動，但對加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起著保障作用，因此也是加工中心中不對缺少的部分。

帶有可轉動的臺面、用以裝夾工件并實現回轉和分度定位的機床附件，簡稱轉臺或第四軸。

1.2數控回轉工作臺的發展

數控車床今后將向中高擋發展，中檔采用普及型數控刀架配套，高級采用動力型刀架，兼有液壓刀架、伺服刀架、立式刀架等品種，預計近年來對數控刀架需求量將大大增長。然數控回轉工作臺更有發展前途,它是一種可以實現圓周進給和分度運動的工作臺，它常被應用于臥式的鏜床和加工中心上，可前進加工效率，完成更多的工藝，它重要由原動力、齒輪傳動、蝸桿傳動、工作臺等部分組成，并可進行間隙打消和蝸輪加緊，是一種很實用的加工工具。

目前數控回轉工作臺已廣泛應用于數控機床和加工中心上，它的總的發展趨勢是：

1．在規格上將向兩頭延伸，即開發小型和大型轉臺；

2．在性能上將研制以鋼為材料的蝸輪，大幅度提高工作臺轉速和轉臺的承載能力；

3．在形式上繼續研制兩軸聯動和多軸并聯回轉的數控轉臺。

數控轉臺的市場分析：隨著我國制造業的發展，加工中心將會越來越多地被要求配備第四軸或第五軸，以擴大加工范圍。估計近幾年要求配備數控轉臺的加工中心將會達到每年600臺左右。

預計未來5年，雖然某些行業由于產能過剩、受到宏觀調控的影響而繼續保持著較低的行業景氣度外，部分裝備制造業將有望保持較高的增長率，特別是那些國家產業政策鼓勵振興和發展的裝備子行業。作為裝備制造業的母機，普通工機床將獲得年均15％－20％左右的穩定增長。

隨著數控功能部件的發展，精密回轉工作臺對功能部件的依賴性越來越大。從某種程度上講，功能部件的發展水平代表了主機的發展水平，其可靠性、先進性尤為突出。

精密回轉工作臺球面蝸輪副具有瞬時多齒接觸、磨損小、精度保持持久等優點。而且采用球面蝸輪副后，轉臺承載能力提高3倍以上。該設備采用氣壓制動，制動迅速、可靠、耐重切削。其密封采用國外先進公司的產品，防滲漏性能優異。采用高精密軸承，精度保持性能好。數控機床功能部件的產品水平與10年前相比，有了很大的提高。經過近20年的發展，數控分度頭、數控刀架產品的品種不斷完善，主要性能和可靠性有較大提高。數控刀架、數控轉臺、數控分度頭已能滿足中低檔數控機床的配套需求。同時也要認識大，為高檔數控機床配套的數控附件產品，與國外產品比還有一定差距。

數控回轉工作臺行業的發展，依賴于行業技術水平和創新能力的提高，依賴于機床的數控化和產品快速的升級換代，依賴于制造業從剛性自動化向柔性自動化方向轉變這一社會需求，由于我國機床附件廠資金緊張，造成技術創新和技術改造的力度不大，使附件水平的發展嚴重滯后，成為制約民族機床工業發展的瓶頸。國產回轉工作臺配套件在產品質量、性能、結構創新、品牌信譽、外觀造型、精度穩定性等方面與發達國家相比都存在一定的差距，但在產品的價格、交貨期和售后服務上占有較大的優勢。

1.3數控回轉工作臺的功能

數控回轉工作臺是數控銑床、數控鏜床、加工中心等數控機床不可缺少的重要附件。它的作用是按照控制裝置的信號或指令作回轉分度或連續回轉進給運動，以使數控機床能完成指定的加工工序。

數控回轉工作臺主要用于數控鏜床和銑床，其外形和通用工作臺幾乎一樣，但它的驅動是伺服系統的驅動方式。它可以與其他伺服進給軸聯動。數控回轉工作臺表面光滑平整，美觀不易變型，耐高溫、耐熱、耐酸、耐堿，耐磨損、耐油、使用壽命長，也適合一般工廠作業與精密模具維修，儀器置放與檢測等用途耐高溫、耐磨損、耐油、使用壽命長，為多功能桌板，適合一般工廠、食品業、研究

室、電子廠無塵室使用。回轉工作臺耐沖擊、吸震、美觀，適合一般工廠鉗工作業、機具維修、生產線包裝與保養廠作業及其它用途使用。而且回轉工作臺的導軌面由大型滾動軸承支承，并由圓錐滾柱軸承及雙列向心圓柱滾于軸承保持準確的回轉中心。

數控回轉工作臺主要用途：是落地銑鏜床，端面銑床等工作母機不可缺少的主要輔機。可用作支承工件并使其作直線或回轉等調整和進給運動，以擴大工作母機的使用性能，縮短輔助時間，廣泛適用于能源，冶金，礦山，機械，發電設備，國防等行業的機械加工。

1.4 數控回轉轉臺的分類

轉臺是鏜床、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，加工時轉動工作臺，則可加工圓弧面和圓弧槽等。轉臺按功能的不同可分為通用轉臺和精密轉臺兩類。

1.通用轉臺按結構不同又分為水平轉臺、立臥轉臺和萬能轉臺。

2精密轉臺用于在精密機床上加工或角度計量。常見的有光學轉臺、數顯轉臺和超精密端面齒盤轉臺。

1.5數控回轉工作臺的工作原理

為了擴大工藝范圍，提高生產率，數控機床回轉工作臺除具有沿X、r、z三個坐標軸的直線進給運動功能外，搖臂鉆床往往還具有繞X、r、Z坐標軸的圓周進給運動。數控機床用于實現回轉運動的部件主要就是回轉工作臺。數控機床回轉工作臺按安裝方式又可分為立式、臥式、萬能傾斜式；按照其伺服控制方式又可分為開環和閉環兩種。

數控機床回轉工作臺的分度定位和分度工作臺不同，數控機床它是按控制系統所指定的脈沖數來決定轉位角度，并沒有其他的定位元件。因此，對開環數控轉臺的傳動精度要求高比較、傳動間隙還盡量要小。

數控機床回轉工作臺還設有零點，當它作回零控制時，先快速回轉運動至擋塊壓合微動開關時，發出“快速回轉”變為“慢速回轉”的信號，再由擋塊壓合微動開關發出從“慢速回轉”變為“點動步進”信號，最后由功率步進電動機停在某一固定的通電相位上(稱為鎖相)，數控機床從而使轉臺準確地停在零點位置上。數控轉臺的圓形導軌采用都是大型推力滾珠軸承，使回轉靈活。徑向導軌由滾子軸承及圓錐滾子軸承保證回轉精度和定心精度。搖臂鉆床用來調整軸承的預緊力，可以消除回轉軸的徑向間隙。搖臂鉆床是來調整軸承的調整套的厚度，可以使圓導軌上有適當的預緊力，保證導軌有一定的接觸剛度。這種數控機床回轉

工作臺可做成標準附件，回轉軸可水平安裝也可垂直安裝，數控機床以適應不同工件的加工要求。

1.6數控回轉工作臺的組成

數控回轉工作臺具有兩個正交測試軸的傾角儀作為測試工具，將傾角儀設置于待調平的轉臺臺面中心處，使傾角儀的兩個正交測試軸平行于轉臺臺面，通過調整轉臺底座下的調平機構使傾角儀兩測試軸輸出的傾斜角度值轉臺即為調平狀態。

等分回轉工作臺與擺頭是多坐標數控機床的關鍵部件，傳統的采用高精度蝸桿蝸輪等傳動的轉臺與擺頭不僅制造難度大、成本高，而且難以達到高速加工所需的速度和精度。因此必須另辟蹊徑開發數控轉臺和擺頭的新型電磁驅動系統，以實現數控機床旋轉運動坐標的零傳動驅動。

數控回轉工作臺包括轉臺底腳、圓形的轉臺臺面、四個安裝在轉臺底腳的上表面、以均角布置的滾動軸承件和一安裝在轉臺底腳上表面中心的內裝調心軸承的中心支座，每一滾動軸承件包括一第一滾動軸承和通過第一輪軸支撐第一滾動軸承的支座，回轉工作臺臺面的下表面中心設置有一垂直向下的第二輪軸，回轉工作臺臺面安裝在轉臺底腳之上，第二輪軸與中心支座中的調心軸承的內圈固定，而所述第一滾動軸承的轉動表面各與轉臺臺面的下表面滾動接觸。方案認證

我們的設計過程中，本著以下幾條設計準則（1）創造性的利用所需要的物理性能（2）分析原理和性能

（3）判別功能載荷及其意義（4）預測意外載荷

（5）創造有利的載荷條件

（6）提高合理的應力分布和剛度（7）重量要適宜

（8）應用基本公式求相稱尺寸和最佳尺寸（9）根據性能組合選擇材料

（10）零件與零件之間配合的選擇

（11）功能設計應適應制造工藝和降低成本的要求

2.1方案一

為了保證加工精度，分度工作臺的定位精度(定心和分度)要求很高。實現工作臺轉位的機構很難達到分度精度的要求，所以要有專門定位元件來保證。在方案一中采用定位銷式分度工作臺。

定位銷式分度工作臺采用定位銷和定位孔作為定位元件，定位精度取決于定位銷和定位孔的精度(位置精度、配合間隙等)，最高可達 ±5′′。因此，定位銷和定位孔襯套的制造和裝配精度要求都很高，硬度的要求也很高，而且耐磨性要好。圖1是自動換刀數控臥式鏜銑床的定位銷式分度工作臺。該分度工作臺置于長方形工作臺中間，在不單獨使用分度工作臺時，兩者可以作為一個整體使用。

圖 1 定位銷式分度工作臺結構 —擋塊； 2 —工作臺； 3 —錐套；

—螺釘； 5 —支座； 6 —油缸； 7 —定位襯套； 8 —定位銷；

—鎖緊油缸； 10 —大齒輪； 11 —長方形工作臺； 12 —上底座； 13 —止推軸承； 14 —滾針軸承； 15 —進油管道； 16 —中央油缸； 17 —活塞； 18 —螺栓； 19 —雙列圓柱滾子軸承； 20 —下底座； 21 —彈簧； 22 —活塞拉桿

工作臺2的底部均勻分布著八個(削邊圓柱)定位銷 8，在工作臺下底座 12 上有一個定位襯套 7 以及環形槽。定位時只有一個定位銷插入定位襯套的孔中，其余七個則進人環形槽中，因為定位銷之間的分布角度為 45 °，故只能實現 45 ° 等分的分度運動。

定位銷式分度工作臺作分度運動時，其工作過程分為三個步驟：(1)松開鎖緊機構并拔出定位銷

當數控裝置發出指令時，下底座 20 上的六個均布鎖緊油缸 9(圖中只示出 一個)卸荷。活塞拉桿 22 在彈簧 21 的作用下上升 15mm，使工作臺 2 處于松開狀態。同時，間隙消除油缸 6 也卸荷，中央油缸 16 從管道 15 進壓力油，使活塞 17 上升，并通過螺栓 18、支座 5 把止推軸承 13 向上抬起，頂在上底座 12 上，再通過螺釘 4、錐套 3 使工作臺 2 抬起 15mm，圓柱銷從定位

襯套 7 中拔出。(2)工作臺回轉分度

當工作臺抬起之后發出信號使油馬達驅動減速齒輪(圖中未示出)，帶動與工作臺 2 底部聯接的大齒輪 10 回轉，進行分度運動。在大齒輪 10 上以 45 ° 的間隔均布 八個擋塊 1，分度時，工作臺先快速回轉。當定位 銷即將 進入規定位置時，擋塊碰撞 第一個限位開關，發出信號使工作臺降速，當擋塊 碰撞第二個限位開關時，工作臺 2 停止回轉，此時，相應的定位銷 8 正好對準定位襯套 7。

(3)工作臺下降并鎖緊

分度完畢后，發出信號使中央油缸16 卸荷，工作臺 2 靠自重下降，定位銷 8 插入定位襯套 7 中，在鎖緊工作臺之前，消除間隙的油缸 6 通壓力油，活塞頂向工作臺 2，消除徑向間隙。然后使鎖緊油缸 9 的上腔通壓力油，活塞拉桿 22 下降，通過拉桿將工作臺鎖緊。

工作臺的回轉軸支承在加長型雙列圓柱滾子軸承 19 和滾針軸承 14 中，軸承 19 的內孔帶有 1 ： 12 的錐度，用來調整徑向間隙。另外，它的內環可以帶著滾柱在加長的外環內作 15mm 的軸向移動。當工作臺抬起時，支座 5 的一部分 推力由止推 軸承 13 承受，這將有效地減小分度工作臺的回轉摩擦阻力矩，使工作臺 2 轉動靈活。

2.2方案二

針對于臥式加工中心的回轉工作臺，也符合本課題的設計要求，下面對本方案進行簡要的介紹：

由于不需要使用回轉工作臺有圓周進給運動，故對臥式加工中心的回轉工作臺采用分度回轉工作臺的設計方案。分度工作臺的作用完成分度運動。由于設計要求中分度回轉工作臺的定位精度和重復定位精度較高，為滿足分度精度的要求，我對設計的臥式加工中心的回轉工作臺采用齒盤定位方式。齒盤分度工作臺的分度精度主要由齒盤尺寸精度及坐標精度決定，最高可達正負5”。

鼠齒盤式分度工作臺采用 鼠齒盤作為 定位元件。這種工作臺有以下特點：(1)定位精度高，分度精度可達 ±2

(2)由于采用多齒重復定位，因而重復定位精度穩定。

(3)因為多齒嚙合，一般齒面嚙合長度不少于 60 ％，齒數嚙合率不少于 90 ％，所以定位剛度好，能承受很大外載。

(4)最小分度為 360 ° ／ Z(Z 為 鼠齒盤的 齒數)，因而分度數目多，適用于多工位分度。

(5)磨損小，且 因為齒盤嚙合、脫開相當于兩 齒盤對研 過程，所以，隨

著使用時間的延續，其定位精度不斷提高，使用壽命長。(6)鼠齒盤的 制造比較困難。

圖 2為鼠 齒盤及其 齒形結構

圖 3為鼠齒盤式分度工作臺的結構

主要由一對分度鼠齒盤 13、14，升夾油缸 12，活塞 8，液壓馬達，蝸輪副 3 ﹑4，減速齒輪副 5、6 等組成。其工作過程如下：(1)工作臺抬起，齒盤脫離嚙合

當需要分度時，控制系統發出分度指令，壓力油進入分度工作臺 9 中央 的升夾油缸 12 的下腔，活塞 8 向上移動，通過止推軸承 10 和 11 帶動工作臺 9 向上抬起，使上、下齒盤 13、14 脫離嚙合，完成分度的準備工作。(2)回轉分度

當工作臺 9 抬起后，通過推動桿和微動開關發出信號，啟動液壓馬達旋轉，通過蝸輪 4 和齒輪副 5、6 帶動工作臺 9 進行分度回轉運動。工作臺分度回

轉角度由指令給出，共有八個等分，即為 45 ° 的整倍數。當工作臺的回轉角度接近所要分度的角度時，減速擋塊使微動開關動作，發出減速信號使液壓馬達低速回轉，為齒盤準確定位創造條件；當達到要求的角度時，準停擋塊壓合微動開關發出信號，使液壓馬達停止轉動，工作臺便完成回轉分度工作。(3)工作臺下降，完成定位夾緊

液壓馬達停止轉動的同時，壓力油 進入升夾油缸 12 的上腔，推動活塞 8 帶動工作臺下降，數控機床的結構與傳動種圓弧或與直線坐標軸聯動加工曲面，又能作為分度 頭完成 工件的轉位換面。

由于數控回轉工作臺的功能要求連續回轉 進給并與其 他坐標軸聯動，因此采用伺服驅動系統來實現回轉、分度和定位，其定位精度由控制系統決定。

對于工作臺的夾緊機構采用液壓系統進行壓力夾緊。

2.3方案三

在方案三中同樣選擇使用鼠齒盤式.工作臺。

但是與方案二中不同的是夾緊方面可選擇使用斜面浮動夾緊機構。斜面浮動夾緊機構如下圖所示，當回轉工作臺需要夾緊、固定時，壓力油經濾油器、油泵、電磁換向閥后，再經C口進入油腔，推動活塞運動，從而帶動活塞軸2上的斜面滑塊5向上運動，由于斜面的作用，使彈性夾緊體4受到比活塞上所受力大許多的垂直方向的力而向外張開，使夾緊導軌板6與夾緊槽面(回轉體上開的環形槽)接觸、受壓產生止壓力。并最終靠夾緊導軌板6與夾緊槽面間所產生的摩擦力F使回轉工作臺可靠地夾緊。為使夾緊體體積小些，受力狀況好些，一般此夾緊體均對稱地分布于轉臺上，并盡可能使其力臂大些。我們所采用的為四個對稱布置的夾緊體，使中心軸只受扭轉力矩，而徑向力為零(圖2)，以利轉臺保持高精度。需松開時，只需往D口通入一定的壓力油，使活塞向下移動，帶動斜面滑塊克服夾緊阻力運動，同時由于夾緊彈性體4自身彈性而收縮，使夾緊導軌板與夾緊環形槽面脫開。本例中，夾緊導軌板與回轉體環形槽面間始終保持0.1mm左右間隙(兩側面)，以利夾緊動作的可靠性和快速性。

圖2 斜面浮動夾緊機構

1.法蘭盤 2.活塞軸 3.活塞 4.彈性夾緊體 5.斜面滑塊 6.夾緊導軌板 7.定位塊

一般地，我們取滑塊與斜面間摩擦系數較小，f=0.10，這時摩擦角?=tg-1f=5.246°。為了使活塞用較小的驅動力P，產生較大的夾緊力Q，只需?＞?即可，但考慮到其他一些因素的影響，這里取?=7°30′，很顯然?+?＜(?/2)成立，從而滿足滑塊不自鎖條件。

設夾緊體所需的夾緊力Q為85kN，由于P=Qtg(?+Q)知只需使活塞產生的驅動力P約為20kN即可實現夾緊。顯然，P力與Q力相比要小許多，與傳統的不帶斜面滑塊的油缸(夾緊)相比，在相同的油壓，需產生相同的夾緊力時，油缸體積要小許多，同時，成本低，無需碟簧復位，節省空間，使整個機構更小巧。通過以上分析可知該斜面浮動夾緊機構與傳統油缸相比有許多優點，具有一定的推廣性和實用性，對于從事機械設計的工程技術人員在做此類設計工作時，提供了一個較為新穎的可借鑒的夾緊機構。本設計方案選擇

對前面三套方案進行分析比較，在基于本課題的設計要求的基礎上，以及對于實際情況的考慮，本人決定采用第二套方案！

因為其他兩套相較于方案二，會有些不合適的地方。在方案一中因其采用定位銷式的定位方式定位精度較低以及旋轉角度的限制，很少用于現代數控中心以及加工中心；而在方案三中，采用斜面浮動夾緊機構，其缺點在于動作緩慢影響數控加工中心的效率，而方案二中采用液壓系統進行壓力夾緊方式更加具有實用性，相較于其他兩種夾緊方案更加實際﹑可操作。設計思路

數控回轉工作臺由交流伺服電動機驅動, 在它的輸出軸上接連軸器, 再接一級齒輪減速器。該數控回轉工作臺由圓"柱齒輪傳動系統、渦輪渦桿傳動系統、間隙消除裝置及液壓系統壓力夾緊裝置組成。

因為是渦輪渦桿傳動與分度, 所以停位不受限, 并不像端齒分度盤一樣, 只能分度固定的角度的整數倍(5°、10°、15°等),而且偏轉范圍較大(110°～-70°), 能加工任何角度與傾斜度的孔與表面。齒的側隙是靠齒輪制造精度和安裝精度來保持。大齒輪的支撐軸與渦桿軸做成一個軸, 這種聯結方式能增大連接的* 剛性和精度, 更能減少功率的損耗。

其工作原理簡述如下: 回轉工作臺的運動由交流侍服電機驅動圓柱齒輪傳動, 帶動渦輪渦桿系統, 使工作臺旋轉。當數控回轉工作臺接到數控系統的指令后, 首先松開圓周運動部分的渦輪夾緊裝置, 松開渦輪, 然后啟動交流侍服電機, 按數控指令確定工作臺的回轉方向、回轉速度及回轉角度大小等參數.擺動部分的工作原理與此相同。需要說明的是, 當工作臺靜止時必須處于鎖緊狀態, 工作臺沿其圓周方向均勻分布6 個夾緊液壓缸進行夾緊。當工作臺不回轉時, 夾緊油缸在液壓油的作用下向外運動, 通過鎖緊塊僅僅頂在渦輪內壁, 從而鎖緊工作臺。當工作臺需要回轉時, 數控系統發出指令, 反向重復上述動作, 松開渦輪, 使渦輪和回轉工作臺按照控制系統的指令進行回轉運動。

數控回轉工作臺的設計和計算

整個數控回轉工作臺按照功用不同可以分為兩個組成部分, 即圓周回轉部分和擺動部分, 在圓周回轉部分和擺動部分中, 又可以按照傳動結構分為兩個部分, 即齒輪傳動部分和蝸輪蝸桿傳動部分。以下將簡單說明一下計算和設計過程。

圓周回轉部分設計、數控回轉工作臺圓周回轉部分的計算主要分為兩個部分，即齒輪傳動部分和渦輪渦桿傳動部分的設計、計算。

這是很常規的計算。主要包括以下內容: 材料選擇、精度及參數選擇、螺旋角選擇、齒寬系數確定、計算齒輪各個直徑、中心距、齒輪寬度、齒面接觸強度設計、校核彎曲疲勞強度等等。

渦輪渦桿傳動設計計算主要包括以下內容: 渦輪渦桿材料、硬度、頭數、齒數、螺旋三升角、渦輪齒寬、彎曲疲勞強度校核、效率計算、熱平衡計算等等。

擺動部分設計、計算與圓周回轉部分的設計過程完全相同, 不再贅述。數控回轉工作臺關鍵部件介紹機床產品的很多單元技術都孕育在關鍵功能

部件之中。在數控回轉工作臺中, 其主要部件———渦輪渦桿調隙結構、閉環檢測結構、回轉部位鎖緊裝置、潤滑與密封等部位均屬于關鍵部件。

4.1關鍵技術解決方法

調隙結構———雙螺距漸厚渦桿介紹在數控機床中, 分度工作臺、數控回轉工作臺都廣泛采用渦桿渦輪傳動。渦輪副的嚙合側隙對其分度定位精度影響最大, 因此消除渦輪副的側隙就成為數控回轉工作臺的關鍵問題。一般在要求連續精確分度的機構中(如齒輪加工機床、數控三維, l回轉工作臺等)或為了避免傳動機構因承受脈動載荷(如斷續銑削)而引起扭轉振動的場合往往采用雙螺距漸厚渦桿, 以便調整嚙合側隙到最小限度。

雙螺距漸厚渦桿與普通渦桿的區別是: 雙螺距漸厚渦桿齒的左、右兩側面具有不同的齒距(導程);而同一側面的齒距(導o-e程)則是相等的(圖4)。雙螺距漸厚渦桿副的嚙合原理與一般渦桿副嚙合原理相同, 渦桿的軸向截面仍相當于基本齒條, 渦則相當于同它嚙合的齒輪。由于渦桿齒左、右兩側面具有不同的齒距, 即左、右兩側面具有不同的模數m(m=t /π)。因而同一側面的齒距相同, 故沒有破壞嚙合條件。雙螺距漸厚渦桿傳動的公稱模數m 可看成普通渦輪副的軸向模數, 一般等于左、右齒?面模數的平均值。此渦桿齒厚從頭到尾逐漸增厚。但由于同一側的螺距是相同的, 所以仍然可以保持正常的嚙合。因此, 可用軸向移動渦桿的方法來消除渦桿與渦輪的齒側隙。進度安排

1、熟悉課題

時間：2011.年2月7日起

成果：了解熟悉課題，查閱資料

2、開題報告

時間：2011年2月8日——2011年2月18日

成果：撰寫開題報告。

3、繪制零件圖

時間：2011年2月19日——2011年3月15日

成果：拆裝回轉工作臺，并其不同模塊的機械結構進行詳細分析，出零件圖。

4、機構設置并計算

時間：2011年3月16日——2011年4月1日

成果：完成畢業設計計算。

5、繪制總裝配圖

時間：2011年4月1日——2011年4月30日

成果：利用CAD和UG等繪圖軟件，繪制總裝圖一張。

6、翻譯與本課題有關的外文資料

時間：2011年5月1日——2011年5月7日

成果：翻譯與本課題有關的外文資料兩篇，約5000漢字。

8、設計說明書

時間：2011年5月8日——2011年6月1日

成果：寫出設計說明書，完成報告，準備答辯工作。

參考文獻

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第五篇：數控回轉工作臺翻譯

一項關于具有數控回轉工作臺的三坐標數控加工中心可切削性評估的研究

關鍵詞：三坐標數控加工中心，可切削性，表面粗糙度，樣本

加工中心中極大地影響產品的可切削性特征是制造。因此，研究人員需要為高質量產品建立一種可切削性評價方法。本文研究的是三軸加工中心與數控回轉工作臺可加工性的評估。加工中心利用新的X軸成分作為數控回轉工作臺，為可切削性和加工中心的評估提出了一個新的測試試樣。實驗對加工中心和機器的特性用機械加工的試樣進行分析。這項研究結果可以被應用到機床開發類似的區域。

1.簡介

為了加工高品質和高精確度的產品，了解的機床的特征非常重要。了解機床特征是確定它生產產品的產量和質量的關鍵因素。可以一步一步的確定機床的特征并且可以在每個步驟進行中對切削性進行評價。機床的加工精度取決于其組成部分的幾何和裝配精度。實際中，加工精度的降低，即，表面粗糙度或者粗糙的表面輪廓，是由各種外部條件引起的，包括產品的加工過程中的熱變形和機械振動。此外，由于其他因素引起的加工誤差，有必要建立一個能夠評估一個機床的特征的標準試樣和評估的一種可行性方法。本文對帶有數控回轉工作臺的三軸加工中心（三軸MCT）切削性評估進行了研究。在這項研究中，一旋轉軸被施加到三軸的MCT上，代替現有的X軸。這是必要的，通過加工實驗來驗證可切削性，機械加工不使用現有的線性軸，而使用旋轉軸。三軸MCT如圖 1所示。不像現有的三軸加工中心，三軸MCT具有數控轉臺以高速和高準確度代替X軸。當加工工件時，現有的機床在Y和Z軸的方向移動。此外，在數控轉臺上安裝工件，使工件旋轉和移動。這種情況下，Y，Z，和C軸經由同步控制程序運動。高速和高精度數控轉臺的安裝能夠加工圓弧或槽。對于這些類型的加工，現有3軸機床需要一個額外的第四軸，而現有的機器并不具有這種功能。此外，現有的三軸機不同的是，所提出的機床不需要在X軸的方向上直線進給，從而大大減少了機床的總長度。

圖1 一個帶有數控回轉工作臺的三軸機床原理圖設計

因此，可以防止由于X軸平臺不平整引起的回轉精度降低，并且可以通過降低進進給時間，減少了生產線降低循環時間和整體投資。以前的研究中建議用可以評估一般機床可加工性的測試樣品7-9。在這項研究中，對以前的研究建議的測試樣品進行了改進，試圖創造一個適合三軸MCT與旋轉軸試樣。實驗對加工中心和機器的特點進行了分析。擬議的試樣可用于類似的機器工具開發的應用程序。

2、選擇評價項目

考慮到機床的設計是為了設計一個精確的產品,評估影響其加工精度的因素是重要的。評估一般機器準確性的方法也可以分為直接評估和間接評估的方法。直接評價方法基于切削。對這種評價而言，測量圓度、垂直度和工件的形狀誤差，同時考慮到穩定加工，限制允許的切削深度和切削速度。這種方法有幾個問題,尤其是評估機體的困難性和極少數領域的應用。另一方面, 通過測量運動和機床零部件的精度的間接評價方法來評估加工精度。當直接分析機床的特征時，這種方法具有優越性。然而,這種方法的問題包括在機床精度和已確定的機床的性能之間不滿足已建立的尺寸，分析技術和一個不清楚的關系7,10。選擇評價項的標準如下。首先,檢查熱變形引起的熱效應是必要的11。此外,在一個靜態精度測試下檢查機床的通用測試項目,平面度,主軸的徑向跳動,轉動的軸向跳動,直線運動精度。在這里, 選中一個向上/向下轉移模型，研究在基本傾角下軸的徑向跳動和直線運動。考慮到加工精度測試方法,檢驗頂部區域的形狀和加工圓柱形狀,以便于研究不同的圓柱度和平整度。2.1熱變形的檢查

熱變形,這是指熱引起的機床的形狀和尺寸變化,對一個產品的準確性有顯著影響。探討熱變形的影響,在最后加工件切割完成后，第一個加工件A和最后一個建工件B創建后存在驗證步驟，如圖2所示。

圖2 熱變形測量模型

然后,就可以發現是否發生熱變形,最后確定是否可以抵消熱變形8、9。2.2根據進料速度和向上/向下切割確定表面粗糙度特征

對球頭銑刀加工,很難選擇合適的與條件有關的加工的形狀、尺寸和精度,這些影響切削力和刀具變形的因素基于切削方向8。因此,本文包括六個部分分析主軸的徑向跳動的傾斜度和根據進給速率和向上/向下切割方向，檢查加工誤差和表面粗糙度問題。在圖3中部分2和3研究向上傾斜30 度和45 度的表面粗糙度。部分5和6研究向下傾斜65 度的表面粗糙度。部分5和6研究向下傾斜65度的表面粗糙度。當刀具向上移動時，部分4檢測向上的投影。第七節在小傾斜角1度評估軸的控制。當刀具沿30-49度角度斜面移動時,可以比較兩個方面的不同之處。這就解釋了為什么部分5和6討論會導致相同的傾斜角度。所有部分利用主軸旋轉速度，3000 rpm,6000 rpm,9000 rpm和進給3000毫米/分鐘和5000毫米/分鐘。2.3刀具向上/向下軌跡表面粗糙度特征

對于斜面加工,切割部分是分布式的向上切割底面外的工具的時候和向下切割時底部的內表面的工具。

圖2熱變形測量模型

圖3顯示傾角測量模型

在這一點上, 圖4所示部分建立了比較單向加工和鋸齒形加工方法。2.4加工圓柱時表面粗糙度的特點

圖5所示的模型是用來研究根據圓截面進給速率和回轉速率 的表面粗糙度。像線性斜部分,總共六個部分建立了設置主軸轉速為3000 rpm,6000 rpm,9000 rpm和設置進給速度為3000毫米/分鐘和5000毫米/分鐘。考慮上述評價方法,切削加工性能試樣了如圖6所示。用商業軟件Solidworks建立模型試樣。

3．結果與討論

使用商業軟件CATIA工具進行路徑的創建和仿真驗證流程。

用Al6061大小為200毫米×140毫米×52毫米創建標本。表1包含了一般過程中在實際加工時沒有指定的單獨加工條件的信息。圖7顯示了一個加工試樣。使用Optacom表面測量系統衡量表面粗糙度和使用奧林巴斯共焦激光掃描顯微鏡(LEXT-OLS3100)測量形狀。這種測量設備圖8所示。

圖

7、制造的測試試樣

圖

8、測量設備

3.1通過熱變形檢測

在圖3中A面最后切割,最后完成了B面。因此, 利用這個步驟以抵消熱變形。熱變形補償過程表明,熱變形非常輕微。圖9顯示了測量結果。

3.2表面粗糙度的特征取決于向上/向下切削

圖10在一段30 度的斜面顯示了表面粗糙度的特點。表面粗糙度隨著轉速的增加而減小,但是,進給速度放緩。在3000毫米/分鐘和5000毫米/分鐘之間也有顯著差異的結果。圖11在一段45度的斜面顯示了表面粗糙度的特點,顯示趨勢類似30度的斜面。隨著轉速增加表面粗糙度會改善,但進給速度放緩。

圖9熱變形測量

圖10表面粗糙度的特征取決于進給速率和轉速(30 度向上)

圖

11、表面粗糙度的特征取決于進給速率和轉速(45度向上)圖13顯示了在一段向下傾斜65度的表面表面粗糙度的特點,這是背面面積向上傾斜30度的表面。這表明進給速率越低轉速越高會提供表面粗糙度。在這種情況下,發現表面粗糙度要比比向下的方向的好。圖14顯示在一段65度向下傾斜表面表面粗糙度的特點,這是背面面積45度向上傾斜的表面。表面粗糙度是可以接受的,但是發現它比30度傾斜部分背面地區要粗糙。這最有可能發生,因為在向上切割時由于大斜角度工具的徑向跳動會影響表面粗糙度。與前面的結果比較,發現進給率降低和轉速增加會提高表面粗糙度。圖15顯示了1 度斜面表面粗糙度的特點,這是背面向上傾斜30度的表面。總的來說,發現測量表面的粗糙度會非常好。圖12 在顯微照片所示頂部區域特點取決于進給速率和轉速

圖13表面粗糙度的特性取決于進給速率和轉速(65 度向下,30 度斜面背部區域)圖16顯示了45度向上傾斜的背部區域中1度斜面表面粗糙度的特點。雖然表面粗糙度一般都很好, 發現向下傾斜30度的背部區域更糟。上面的分析結果表明, 向上切割的時，傾斜角度應超過30度。這導致刀具更大的徑向跳動。由于累積的切削時間，盡管有相同的1度傾斜角度，在準確性方面會對后期切割的45度表面造成負面影響。

3.3表面粗糙度的特性取決于工具在向上/向下切割時的路徑

圖17顯示了表面粗糙度的特性取決于在向上和向下切削時加工路徑。用單向方法,向上和向下切削的表面粗糙度水平分別是0.833μm和0.833μm。用鋸齒形方法, 向上和向下切削的表面粗糙度水平分別是1.807μm和1.245μm，表明對于表面粗糙度向上切削的結果比向下切削的效果要好。同時,對刀具軌跡而言,發現使用單向方法要比鋸齒形的方法好, 觀察可能是上下切削時工具撓度的影響。這個結果和觀測的總體趨勢

7同是相同的，使用鋸齒形的方法時表面加工精度降低，切削斜面和交替的結果，向上切削時的切削不足和向下切削時的過切現象。

（Feed 進給速率）

圖14表面粗糙度的特性取決于進給速率和轉速(65度向下,45度斜面的背部區域)

（surface roughness 表面粗糙度）

圖15表面粗糙度的特性取決于進給速率和轉速(1度斜面,35度斜面的背部區域)

3.4外圓加工表面粗糙度的特征

圖18顯示了外圓加工表面粗糙度的特點。對一些部分而言沒有明顯的特征。然而, 肉眼可見更高的轉速會改善表面,與進給速率沒有差別。因此，進料速率幾乎不影響圓筒形狀的表面粗糙度同時轉速度會對表面粗糙度產生很高的影響。因為在圓柱加工期間不能確定合適的進給速率，這種現象最有可能發生。

圖16表面粗糙度的特性取決于進給速率和轉速(1度斜面,45度斜面的背部區域)

圖16表面粗糙度的特性取決于刀具軌跡

圖18顯微照片所示圓柱段的表面粗糙度的特點

4、結論

本文評價的三軸加工中心用數控轉臺的機械加工性。結果給出了基于適用于本研究中提出的評價方法開發的測試試樣機器特性的概述如下的評估。

1.通過幾個步驟，熱變形檢測表明熱變形被適當地抵消。2.關于在傾斜表面上表面粗糙度特性，更好的結果是在較低的傾斜角度部分觀察向上和向下的機械加工。另外，當1°傾斜表面被加工，在一般的表面粗糙度發現在一個良好的狀態。總體而言，表面粗糙度最好特性是具有較低的進給速度和較高的轉速。在頂部區域，從進給速率的效果證實了供料速率沒有被適當地控制。

3.關于根據刀具路徑的表面粗糙度的特征，單向方法比之字形方法在表面粗糙度方面顯示出更好的效果。這被發現是由發生在向上和向下切削時刀具偏轉而引起的。另外，加工精度成為該加工結果與基于之字形方式傾斜面的話，由于向上切削時不足的切削和向下切削時過度切削交替。

4.由于不可能確保適當的進料速率，在圓筒形加工時，發現表面粗糙度極少受進給速率影響，同時顯著受轉速影響。

5.用于評估的一般機床切削的一種改進試樣被發現適用于具有旋轉軸的三軸MCT。實驗對使用加工中心機床的特征進行了分析。結果表明，所提出的試驗片可以在相似類型的機床開發研究應用。感謝

這項工作是由韓國(NRF)國家研究基金會支持的，并由韓國政府資助(MSIP)(No.2013035186)。

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