CNC回转工作台及夹具示例
数控回转工作台带全套CAD图纸
陕西国防工业职业技术学院SHAANXI INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕业设计论文题目水平回转工作台专业机电一体化班级机电3111班姓名罗小亮学号23311131指导教师王刚目录摘要 (3)第一章绪论 (4)1.1概述 (4)1.2数控回转工作台的发展及展望 (4)1.3数控回转工作台的原理 (5)1.4 设计要求及主要参数 (6)1.4.1设计准则 (6)第二章数控回转工作台的结构设计 (6)2.1设计工作台的基本要求 (8)2.2数控回转工作台传动方案的选择 (9)2.3电机的选择 (11)2.3.1选择步进电机的注意事项 (11)2.3.2电机的参数计算 (11)2.4齿轮的设计 (12)2.4.1齿轮材料确定 (12)2.4.2齿轮强度计算 (12)2.4.3尺寸计算 (12)2.4.4齿轮结构设计 (14)2.5蜗轮蜗杆设计 (15)2.6蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (16)2.7轴的校核与计算 (18)2.8联轴器的选择 (19)2.9输入轴的设计 (20)2.10蜗杆轴的设计 (25)2.11轴强度的校核 (28)总结 (30)参考文献 (32)致谢 (33)摘要数控机床在机械行业中扮演的角色越来越重要。
特别是数控机床朝着大功率、高速度、高精度、高稳定性的方向发展，其可靠性已成为衡量其性能的重要指标。
而数控回转工作台作为数控机床中不可或缺的部件，其精度已直接影响到机床的整体性能。
为了提高效率，扩大机床制造范围，数控机床除了做三轴直线进给运动之外，通常还需要用数控回转工作台来做加工的圆周运动。
由此来满足自动改变工件相对主轴的位置，让机床更好的对工件各个面的加工。
配合数控系统的控制，数控回转工作台可以有效提高生产率，消除人为误差，提高加工精度。
数控回转工作台主要是应用于数控铣床与数控镗床或加工中心，它主要是用于对板类、箱体等类似工件的不间断回转加工和多面加工。
第一章绪论1.1概述数控铣床作为效率比较高的机械制造设备，现在应用的已经非常普遍了。
回转式托盘交换其及其随行夹具的设计【机械毕业设计】工业交换器设计
摘要本设计的目的是要设计出经常用于加工中心的工业交换器设计,简称（APC）。
该机构应该实自动交换以及托盘的传输，完成待加工工件和已加工工件之间的自动交换。
具体方法是参考资料，对国内外现状进行分析研究及对托盘交换器及其随行夹具的结构设计和计算，最后利用计算出的结果绘制出托盘交换机构的装配图，随行夹具的零件图和输送机构的装配图及一些重要的零件图。
本设计最终实现了托板的升起下降和回转进而使托盘带动的夹具和夹紧的已加工和待加工工件之间的交换，实现了回转体对托盘的自动拉紧，以及对滑台在工作台上的固定。
本设计的说明书，装配图，零件图和液压图详细的说明了本机构的工作原理和设计的全过程。
关键词：柔性；托盘；夹具；随行；系统ABSTRACTThe purpose of this design is to design a tray Automatic switching device ,(APC) whic h is often used for machining center. The agency should realize the automatic exchange and tray transmission, and complete the exchange between the machining and already machinin g of automatic. The method is refering material, analysing the domestic and international sit uation and designing and calculating the tray switch and their accompanying fixture structu re design .And finally, using the calculated results rendering the tray of assembly drawings e xchange organization, and the accompanying jig drawing and transportation agencies and so me important parts of the assembly drawing. This design has finally achieved the raising an d decline of the tray so as to make the tray of clamping fixture and drive the exchange betwe en the already processing and unprocessing parts, and realize the automatic tray of axially s ymmetrical taut and the sliding sets on the fixed. This design specifications, drawings, parts drawing and hydraulic figure have described the institutions of the working principle and th e whole design of the shield in detail.Key words: Flexible; Trays; Fixture; Accompanying; System第1章绪论1.1概述1.1.1选题背景本文主要研究了回转式托盘交换其及其随行夹具的设计，此机构可以减少加工时间，提高加工效率。
基于UG的数控多轴加工工艺优化和工装夹具设计
基于UG的数控多轴加工工艺优化和工装夹具设计摘要：随着现代制造业的发展，许多企业不再一味地追求高品质、高效率的生产，而是将更多的精力放在了优化CNC多轴加工工艺和工装夹具的设计上。
“科技是第一生产力”，在劳动者、生产对象、生产工具这三大要素中，除了要熟练地运用生产工具外，还需要熟练地掌握生产技术。
为了适应多样化的市场需求，必须对CNC工艺进行持续的改善，并设计出更加可靠的工装夹具，以达到交货周期，提高质量。
关键词：多轴加工；工装夹具；机床仿真前言本文主要介绍了两种大型工件的加工方法，其中金属半环是一类具有复杂外形和易于变形的多面体件；由于其特殊的外形，使其不易进行装夹，且工件易发生变形、弯曲等工艺难题。
但是，电机外壳是一种批量大、表面质量高的产品，采用常规的工艺，必然会导致产品的外观品质下降。
本文主要介绍了UG/CAD软件，对两种不同类型的零件进行了工艺分析，并对其进行了多轴数控加工所需的模具夹具进行了详细的描述。
采用UG/CAM软件实现了两种不同类型的多轴CNC编程。
它是根据机床四、五轴的旋转特点，利用特殊的工具夹具，进行特殊的刀具定制，实现多轴的定点加工。
通过UG刀道模拟功能，对刀具刀柄、工装夹具、工件之间是否存在干涉、过切等问题进行了分析。
最后，对加工过程进行了后置处理，并产生了数控程序。
1、概念1.1UG的CAD模块与CAM模块UG的CAD主要包括实体建模、特征建模、自由形状建模、工程绘图、组装等。
CAM模块则提供数控加工CLSFS的创建和编辑功能，包括铣、车、线切割；此外，它还支持了图形后处理和机器数据生成，并提供了生产资源管理系统、切削仿真、图形刀轨编辑工具，如机床模拟及其他模拟及辅助处理。
1.2多轴定点加工多轴方向切削是多轴加工中普遍采用的一种方法，它的多轴定位主要是用来控制加工过程中的刀具轴和程序座标仪Z轴的向量。
1.3数控多轴机床加工技术概述1.3.1原理通常，CNC多轴加工是一种三个以上的连杆加工，是一种精加工作业方式，5轴多轴加工工艺是世界各国衡量其工业化程度的重要指标，这一技术在船舶、航天、模具、汽车等领域有着广泛的应用。
数控回转工作台的用途
数控回转工作台主要用于数控幢床和铣床，其外形和通用工作台几乎一样，但它的驱动是伺服系统的驱动方式.它可以与其他伺服进给轴联动。
数控回转工作台的回转运动是靠伺服电动机驱动该回转工作台台面下的蜗轮蜗杆机构来实现的，再由蜗轮带动其转动。
数控回转工作台的台面与蜗轮的连接方式如图9-33所示。
图9-33数控回转工作台的台面与蜗轮的连接方式2.数控回转工作台的工作原理如图9-34所示为JCS-013型自动换刀数控卧式it铣床的数控回转工作台.该数控回转工作台由传动系统、间隙消除装置及蜗轮夹紧装置等组成。
数控回转工作台的运动由伺服电动机1驱动，经齿轮2,4带动蜗杆9，通过蜗轮10使工作台回转。
为了尽量消除传动间隙和反向间隙，齿轮2,4相啮合的侧隙是靠调整偏心环来消除的。
齿轮4与蜗杆9是靠楔形拉紧圆柱销5(A-A剖面)来连接的，这种连接方式能消除轴与套之间的配合间隙。
为了消除蜗杆副的传动间隙，采用了双螺距渐厚蜗杆，通过移动蜗杆9的轴向位置来调整间隙。
这样蜗杆的左右两侧面具有不同的螺距，使得蜗杆齿厚从一端向另一端逐渐增厚。
但由于同一侧的螺距是相同的，所以仍然保持着正常的啮合。
调整时先松开螺母7上的锁紧螺钉8，使压块s与调整套11松开，同时将楔形拉紧圆柱销5松开，然后转动调整套11,带动蜗杆9轴向移动。
根据设计要求，蜗杆有10 mm的轴向移动调整量，这时蜗杆副的侧隙可调整0. 2 mm。
调整后锁紧调整套11和楔形拉紧圆柱销5,蜗杆的左右两端都由双列滚针轴承支承。
其左端为自由端，可以伸长，以消除温度变化的影响;右端装有双列推力轴承.能轴向定位。
当数控回转工作台静止时必须处于锁紧状态，其台面用沿其圆周方向分布的8个夹紧液压缸进行夹紧。
当数控回转工作台不回转时，夹紧液压缸14的上腔进压力油，使活塞15向下运动，通过钢球17、夹紧瓦12,13将蜗轮10夹紧;当数控回转工作台需要回转时，数控系统发出指令，使夹紧液压缸14上腔的油流回油箱，在弹簧16的作用下，钢球17抬起，夹紧瓦12,13松开蜗轮10，然后由伺服电动机1通过传动装置，使蜗轮和数控回转工作台按照控制系统的指令进行回转运动。
CNC操作指引(最新)
CNC操作指引一、加工前的准备：1.资料准备准备加工零件图，程序单及工艺卡等技术文件，数控机床使用刀具的规格、编号及切削用量等有关资料，数控加工中所用的有关夹具、量具等资料。
2.机床准备清理机床，清除铁屑油污，用油石除去工作台的毛刺，确认加工工件的零件号与图纸、工艺卡、程序单为同一零件编号。
清除工件毛刺、油污。
确定基准角、基准面。
工件按程序单所指定的方向摆放。
二、数控加工中工件的定位与装夹（1）工件的装夹在机床上对工件进行加工时，为了保证加工表面相对其他表面的尺寸和位置精度，首先需要使工件在机床上占有准确的位置，并在加工过程中能承受各种力的作用而始终保持这一准确位置不变。
前者称为工件的定位，后者称为工件的夹紧，这一整个过程统称为工件的装夹。
加工中心是现代自动化加工的基本单元。
加工中心对工件的装夹将充分发挥加工中心的高精度、高效率起着重要的作用，同时对加工中心的效率和精度的稳定性与可靠性有着直接的影响。
在加工中心对工件进行加工的工艺方案及装夹方法与常规生产系统相类似，如通常在制定工艺方案之前，首先要对被加工工件进行工艺分析，选择定位基准，确定装夹方案等。
在普通机床上加工工件时，由于受机床功能的限制，往往采用工序分散原则、一般只进行单一的加工，工件的装夹只需要满足该工序加工的要求即可。
而在加工中心上加工，则采用工序集中的原则，工件多数只经一次装夹、就可连续的对其各待加工表面自动完成钻、扩、铰、镗、攻螺纹、铣削等粗、精加工。
因此在加工中心上定位装夹有以下特点。
1 ）定位基准同普通机床一样，在加工中心上加工工件时，工件的定位仍遵守六点定位原则。
在选择定位基准时，要全面考虑各个工件加工情况，做到三点：①所选基准应能保证工件定位准确、装卸工件方便，能迅速完成工件的定位和夹紧，夹压可靠，且夹具结构简单。
②所选定的基准与各加工部位的各个尺寸运算简单，尽量减少尺寸链计算，避免或减少计算环节和计算误差。
③保证各项加工精度。
2024-数控机床回转工作台(全)
由于多齿啮合，啮合率高，所以定位刚 度好，承载能力强。
最小分度为360º/Z，分度数目多，适用于 多工位分度。
由于离合过程具有磨合作用，其定位精 度不断提高，使用寿命长。
缺点是鼠齿盘制造相较困难。
鼠齿盘及齿形结构如图
工作过程分为三步：
工作台抬起
工作台回转分度
工作台下降并定位锁紧
为了尽量消除反向间隙和传动间隙，通过调整偏 心环3来消除齿轮2和4啮合侧隙。
齿轮4与蜗杆9是靠楔形拉紧圆柱销5〔A一A剖面〕 来连接。
这种连接方式能消除轴与套的配合间隙。
蜗杆9采用螺距渐厚蜗杆，通过移动蜗杆的轴向位 置来调节间隙。
〔图〕测蜗杆的左右两侧具有不同的螺距因此蜗杆 齿厚从头到尾逐渐增厚。 但由于同一侧的螺距是相同的，所以仍能保持正确 的啮合。 调整时松开螺母7的锁紧螺钉8使压块6与调整套松 开。 然后转动调整套11带动蜗杆9作轴向移动。 调整后锁紧调整套11和楔形圆柱销5。 蜗杆的左右两端都有双列滚针轴承支承， 左端为自由端可以伸缩以消除温度变化的影响， 右端装有两个推球轴承能轴向定位。
• TK56系列数控等分转台是数控镗铣床和加工中 心的理想配套附件，可以安装于主机工作台面 上，工作时，在主机相关控制系统控制下，能 够完成以1°为基数的等分分度零件的加工。
• TK14系列数控可倾斜回转工作台，可完 成等分和不等分的角度分度工作。工作台 既可回转，又可倾斜，具有2个自由度。
数控机床回转工作台
电磁铁控制液压阀〔图中未示出〕，使压力油经 孔23进入到工作台7中央的夹紧液压缸下腔10推 动活塞6向上移动，
经推力轴承5和13将工作台7抬起，上下两个鼠齿 盘4和3脱离啮合，
〔图〕当工作台静止时，必须处于锁紧状态。
机床夹具设计
机床夹具设计第三章机床夹具设计教学时数：计划14学时教学目的：1、掌握定位误差计算2、掌握夹紧力计算3、掌握专用夹具设计要点，灵活运用定位元件和夹紧机构，根据生产实际和可能设计专用夹具。
教学重点： 1、工件的定位及定位误差计算2、工件的夹紧及夹紧力计算3、夹具的设计及装置合理选择。
教学难点： 1、定位误差计算中基准不重合误差和基准位移误差的计算和分析2、工件的受力分析及夹紧力的计算。
第一节概述一、夹具的功能和分类1.机床夹具的功用：实现工件定位和夹紧；使工件加工时相对于机床刀具有正确的位置；以保证工件的加工精度。
图3-1：异形杠杆简图图3-2：车床夹具异形杠杆加工需限制的自由度？工件用何定位元件限制了哪些自由度？为何V型块2固定，V形块6可调？且V型块2和V型块6开口方向不同？图3-3：盖板简图图3-4：钻床夹具盖板钻孔（通，盲孔）应限制自由度？夹具用何定位元件来限制各自由度？这里圆柱销，挡销，菱形销，各起什么作用？这里用左侧面和后侧面定位，是否用右侧面和前侧面定位？为什么？机床夹具在加工中的作用：保证加工精度；提高劳动生产率；改善工人劳动条件；降低生产成本；扩大工艺范围。
2、机床夹具的分类和发展(1)分类图3-5: 机床夹具的分类按使用范围和特点分：通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调夹具按使用的机床分：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具。
(2) 发展应适用于产品品种和更新换代快的要求，其方向为柔性化、精密化、高效、自动化。
二、夹具的组成1.定位元件定位：使工件在夹具中占据正确的位置。
2.夹紧装置压紧夹牢：使工件不应受力而脱离已占据的正确位置。
3.夹具体基础件4.其它装置分度装置、对刀装置、导向元件、连接元件。
第二节工件在夹具中的定位夹具设计的任务：首先是选择和设计相应的定位元件来实现工序图上（工艺文件）所要求的定位方案。
主要定位面：主要限位面：一、工件以平面定位1.主要支承：限制工件自由度，起定位作用。
夹具式数控回转工作台的设计方案
夹具式数控回转工作台是一种用于加工和组装工件的特殊设备，能够实现工件在不同方向上的精准定位和旋转。
以下是关于夹具式数控回转工作台设计方案的一般思路：1. 设计需求分析：-确定工作台的使用环境、工件尺寸和重量范围，以及工艺要求等。
-确定工作台所需实现的功能和性能指标，如最大承载能力、旋转精度、定位精度等。
2. 结构设计：-选择合适的结构形式：根据工件特点和加工需求，选择合适的夹具式数控回转工作台结构，如平面回转式、立式回转式等。
-确定工作台尺寸和形状：根据工件尺寸和加工要求确定工作台的尺寸和形状，确保工件可以稳固地夹持和定位。
3. 夹具设计：-根据工件形状和尺寸设计夹具：夹具应能够牢固夹持工件，并保证加工精度和安全性。
-考虑夹具切换方便性：设计可更换的夹具，以适应不同类型和尺寸的工件加工需求。
4. 控制系统设计：-选用合适的数控系统：根据工作台的功能和精度要求选择合适的数控系统，确保工作台能够准确控制旋转角度和速度。
-设计人机界面：设计直观、易操作的人机界面，方便操作人员对工作台进行控制和监测。
5. 安全考虑：-设计安全保护装置：如限位开关、紧急停止按钮等，确保工作台在异常情况下能够及时停止运行。
-考虑防护措施：对旋转部件进行防护设计，避免操作人员受伤。
6. 维护与保养：-制定维护计划：规定定期检查和维护工作台的计划，延长设备的使用寿命。
-培训操作人员：对操作人员进行相关培训，使其了解工作台的使用方法和注意事项。
综上所述，夹具式数控回转工作台的设计方案需要综合考虑结构设计、夹具设计、控制系统设计、安全性和维护保养等因素，确保工作台能够满足加工要求并保障操作人员的安全。
回转工作台的结构原理与维修
数控机床的圆周进给由回转工作台完成，称为数控机床的第四轴：回转工作台可以与X、Y、Z三个坐标轴联动，从而加工出各种球、圆弧曲线等。
回转工作台可以实现精确的自动分度，扩大了数控机床加工范围。
8.5.1 数控回转工作台数控回转工作台主要用于数控镗床和铣床，其外形和通用工作台几乎一样，但它的驱动是伺服系统的驱动方式。
它可以与其他伺服进给轴联动。
图8-24为自动换刀数控镗床的回转工作台。
它的进给、分度转位和定位锁紧都是由给定的指令进行控制的。
工作台的运动是由伺服电动机，经齿轮减速后由1一蜗杆 2一蜗轮 3、4一夹紧瓦 5一小液压缸 6一活塞 7一弹簧 8一钢球 9一底座 10一圆光栅11、12一轴承蜗杆1传给蜗轮2。
为了消除蜗杆副的传动间隙，采用了双螺距渐厚蜗杆，通过移动蜗杆的轴向位置宋调整间隙。
这种蜗杆的左右两侧面具有不同的螺距，因此蜗杆齿厚从头到尾逐渐增厚。
但由于同一侧的螺距是相同的，所以仍然可以保持正常的啮合。
当工作台静止时，必须处于锁紧状态。
为此，在蜗轮底部的辐射方向装有8对夹紧瓦4和3，并在底座9上均布同样数量的小液压缸5。
当小液压缸的上腔接通压力油时，活塞6便压向钢球8，撑开夹紧瓦，并夹紧蜗轮2。
在工作台需要回转时，先使小液压缸的上腔接通回油路，在弹簧7的作用下，钢球8抬起，夹紧瓦将蜗轮松开。
回转工作台的导轨面由大型滚动轴承支承，并由圆锥滚柱轴承12及双列向心圆柱滚子轴承11保持准确的回转中心。
数控回转工作台的定位精度主要取决于蜗杆副的传动精度，因而必须采用高精度蜗杆副。
在半闭环控制系统中，可以在实际测量工作台静态定位误差之后，确定需要补偿角度的位置和补偿的值，记忆在补偿回路中，由数控装置进行误差补偿。
在全闭环控制系统中，由高精度的圆光栅10发出工作台精确到位信号，反馈给数控装置进行控制。
回转工作台设有零点，当它作回零运动时，先用挡铁压下限位开关，使工作台降速，然后由圆光栅或编码器发出零位信号，使工作台准确地停在零位。
回转工作台选型表
YNC170L-BTC3/BTC33 YNCP170L-BTC3/BTC33 YNC200L-BTC33 YNCP200L-BTC33
TNT100L-BTC3 TNT130L-BTC3 TRB(H)140L-BTC3
YNC170L-BTC8/BTC38 YNCP170L-BTC8/BTC38 YNC200L-BTC38 YNCP200L-BTC38
（快速工作台用） BQT规格
兄弟工业制 CNC数控钻孔攻丝中心 型号
TC-31A JNCH140L-BQT3 TC-31AN JNC170L-BQT3 JNC140L-BQT8 TC-31B JNCH140L-BQT8 JNC170L-BQT8 JNC140L-BQT4 JNC170L-BQT4/BQT34 TC-32A JNCH170L-BQT34 JNC200L-BQT34 JNCH200L-BQT34 JNC140L-BQT5 TC-R2A JNCH140L-BQT5 JNC170L-BQT5 JNC170L-BQT6/BQT36 JNCH170L-BQT36 JNC200L-BQT36 TC-32B QT JNCH200L-BQT36 JNC250L-BQT36/BQT56 JNCH250L-BQT56 JNC170L-BQT9/BQT39 JNCH170L-BQT39 JNC200L-BQT39 TC-32BN QT JNCH200L-BQT39 JNC250L-BQT39/BQT59 JNCH250L-BQT59 JNC140L-BQT1B JNC170L-BQT1B/BQT3B TC-R2B JNCH170L-BQT3B JNC200L-BQT3B JNCH200L-BQT3B
TNT100L-BQT9 TNT130L-BQT9 TNT180L-BQT39
数控加工常用夹具
2．组合夹具的特点： ．组合夹具的特点： 特点 优点：组合夹具的元件精度高、耐磨， 优点：组合夹具的元件精度高、耐磨， 并且实现了完全互换 缺点：体积较大，刚度较差， 缺点：体积较大，刚度较差，一次投 资多， 资多，成本高 3．分类： ．分类： 组合夹具分为槽系和孔系两大类。 组合夹具分为槽系和孔系两大类。
的种类： ③、通用夹具 的种类：
1．数控车床夹具 ． 数控车床夹具分类： 数控车床夹具分类： A、三爪自定心卡盘 、 图 优点：可自动定心，装夹方便，应用较广， 优点：可自动定心，装夹方便，应用较广， 缺点：夹紧力较小， 缺点：夹紧力较小，不便于夹持外形不规则的工 件 B、四爪单动卡盘 、 图 特点：四个爪都可单独移动，安装工件时需找正， 特点：四个爪都可单独移动，安装工件时需找正， 夹紧力大， 夹紧力大，适用于装夹毛坯及截面形状不规则和 不对称的较重、较大的工件。 不对称的较重、较大的工件。 C、花盘 、
2．数控铣床夹具 ． 图 特点： 特点： 装夹方便，应用广泛， 装夹方便，应用广泛，适于装夹形状规则的小 型工件 3．加工中心夹具 ． 数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的 数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的 理想配套附件 数控回转工作台分类 立式工作台、 立式工作台、卧式工作台和立卧两用回转工作 台 回转工作台可以用来进行各种圆弧加工或与直 线坐标进给联动进行曲面加工， 线坐标进给联动进行曲面加工，及实现精确的 自动分度
(b) 圆偏心展开图
圆偏心夹紧及其圆偏心展开图
三爪自定心卡盘的构造
四爪单动卡盘 1-卡盘体 2-卡爪 3-丝杆
平口钳 1-底座 2-固定钳口 3-活动钳口 4-螺杆
盘类件钻径向孔工序图
钻盘类零件径向孔 的组合夹具 1—基础件 2—支承件 3—定位件 4—导向件 5—夹紧件 6—紧固件 7—其它件 8—合件
机床回转工作台及控制设计
题目组合机床回转工作台结构及控制系统设计院系机械工程学院专业机械设计制造及其自动化学号学生姓名指导教师起讫日期设计地点组合机床回转工作台结构及控制系统设计完成日期：指导教师签字：答辩小组成员签字：摘要目前，制造业所呈现给顾客的是一种不可预测的竞争，这主要表现在顾客需求量不断上升，还有就是世界的快速变化。
当然，不可否认的是竞争变得越来越激烈了。
组合机床完全可以被代表。
尽管如此，世界在发展，组合机床行业在发展，这就必然要求组合机床的发展。
换句话说，要想产品能够保证高质量，与其相对应的被使用的组合机床就必须淘汰传统模式的组合机床而朝向高精度，周期少等方向发展。
所以柔性以及加工精度与可靠性的提高被认为是组合机床装备基本的发展目标。
具体的体现在组合机床必须要用数控技术来进行控制，其主要原因是为了减少劳动力。
事实上，组合机床及其自动线的定义可以被认为是一种在机械与电气之间组合的在自动化方面比较高的工具和一种高质量的技术。
有时候也会加工一些大中型的箱体，对一些孔进行相对应的加工，也会加工一些螺纹和平面等。
技术在发展，现在主轴箱的更换还有刀具的更换，对夹具进行编码被广泛的用于主轴箱。
当然，还会用数字进行控制或者可编程序控制器等工具，其主要目的是要使其在驱动系统甚至循环控制方面能随意的变化。
不仅如此，还要求在加工过程中能够随时可变可调，使其具有灵活性。
关键字：组合机床，回转，工作台，系统，PLC，自动控制ABSTRACTAt present,manufacturing industry presents to the customer is an unpredictable competitive, which is mainly manifested in the rise and rapid change of customer demand, is the world. Of course, it is undeniable that the competition is becoming increasingly fierce. Combination machine tool can be represented. In other words, to be able to guarantee high quality, combination machine tools to be used and the corresponding must combination machine out of the traditional mode and towards high precision, less cycle development. A specific embodiment must use digital technology to control the machine tool, the main reason is to reduce labor.In fact, the definition of combination machine tools and automatic line can be considered as a combination between mechanical and electrical automation is high and a high quality technology. Sometimes the processing of large and medium-sized box, the corresponding processing for some hole, can also process some thread and plane etc.. The development of technology, now the spindle box replacement and replacement of cutters, the fixture coding is widely used in the spindle box.Not only that, but also requires the ability to keep a variable adjustable during processing, make its have flexibility.Key Words: combination machine, rotary, working platform, system, PLC, automatic control目录1 概述 (1)1.1 组合机床概述 (1)1.2 回转工作台概述 (2)1.3 回转工作台方案设计 (3)2回转工作台的结构设计 (6)2.1确定传动方案 (6)2.2 齿轮传动设计 (8)2.3 电液脉冲马达的选择 (9)2.4 蜗轮蜗杆设计 (11)2.5 轴的设计 (12)3 PLC控制系统设计 (18)3.1PLC概述 (18)3.2 设计条件 (21)3.3 设计的原理以及步骤 (22)3.4 PLC控制的设计过程 (24)总结 (28)致谢 (29)参考文献 (30)1 概述1.1 组合机床概述在机械制造行业，组合机床设备被广泛的使用，当然，有时候还使用其他的工艺装备。
CNC常用夹具种类【大全】
数控加工夹具可分为常规夹具和模块化夹具两大类。
模块化夹具是发展方向。
发展模块化夹具的主要优点：减少换刀停机时间，提高生产加工时间；加快换刀及安装时间，提高小批量生产的经济性；提高夹具的标准化和合理化的程度；提高夹具的管理及柔性加工的水平；扩大夹具的利用率，充分发挥夹具的性能；有效地消除夹具测量工作的中断现象，可采用线外预调。
事实上，由于模块夹具的发展，数控夹具已形成了三大系统，即车削夹具系统、钻削夹具系统和镗铣夹具系统。
一、数控夹具的分类1、从结构上可分为（1）整体式（2）镶嵌式可分为焊接式和机夹式。
机夹式根据刀体结构不同，分为可转位和不转位；（3）减振式当夹具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少夹具的振动，提高加工精度，多采用此类夹具；（4）内冷式切削液通过刀体内部由喷孔喷射到夹具的切削刃部；（5）特殊型式如复合夹具、可逆攻螺纹夹具等。
2、从制造所采用的材料上可分为（1）高速钢夹具高速钢通常是型坯材料，韧性较硬质合金好，硬度、耐磨性和红硬性较硬质合金差，不适于切削硬度较高的材料，也不适于进行高速切削。
高速钢夹具使用前需生产者自行刃磨，且刃磨方便，适于各种特殊需要的非标准夹具。
（2）硬质合金夹具硬质合金刀片切削性能优异，在数控车削中被广泛使用。
硬质合金刀片有标准规格系列产品，具体技术参数和切削性能由夹具生产厂家提供。
硬质合金刀片按国际标准分为三大类：P类，M类，K类。
P类--适于加工钢、长屑可锻铸铁（相当于我国的YT类）M类--适于加工奥氏体不锈钢、铸铁、高锰钢、合金铸铁等（相当于我国的YW类）M-S类--适于加工耐热合金和钛合金K类--适于加工铸铁、冷硬铸铁、短屑可锻铸铁、非钛合金（相当于我国的YG类）K-N类--适于加工铝、非铁合金K-H类--适于加工淬硬材料（3）陶瓷夹具（4）立方氮化硼夹具（5）金刚石夹具3、从切削工艺上可分为（1）车削夹具分外圆、内孔、外螺纹、内螺纹，切槽、切端面、切端面环槽、切断等。
数控机床工件装夹及夹具的选用
工装夹具基本要求
• 夹具在机床上能实现定向安装。为保持零件的安装 方位与机床坐标系及编程坐标系方向的一致性，夹具 应保证在机床上实现定向安装，还要求协调零件定位 面与机床之间保持一定的坐标联系。
•
尽量不要在加工过程中更换夹紧点，当一定要在加 工过程中更换夹紧点时，要特别注意不能因更换夹紧 点而破坏夹具或工件的定位精度。 • 夹具的刚性与稳定性要好。
常用夹紧元件的使用
斜楔夹紧：是铣床夹具中使用最普遍的是机 械夹紧机构，这类机构大多数是利用机械摩擦的 原理来夹紧工件的。斜楔夹紧是其中最基本的形 式，螺旋、偏心等机构是斜楔夹紧机构的演变形 式
斜楔夹紧机构
斜楔夹紧机构结构简图
l一斜楔；2一滑柱；3一浮动压板；4一工件
偏心夹紧机构
螺旋式定心夹紧机构
不影响进给的装夹示例
不影响进给的装夹示例
数控夹具的选用
组合夹具的特点
组合夹具的优缺点： 优点：使用组合夹具可节省夹具的材料费、设计费、制造费，方 便库存保管；另外，其组合时间短，能够缩短生产周期，反复拆装， 不受零件尺寸改动限制，可以随时更换夹具定位易磨损件； 缺点：组合夹具需要经常拆卸和组装；其结构与专用夹具相比显 得复杂、笨重；对于定型产品大批量生产时，组合夹具的生产效率不 如专用夹具生产效率高 组合夹具的适用范围：
欠定位
常用定位元件及定位方式
支承钉 支承板
以平面 定位
辅助支承 浮动支承
以外圆柱 面定位 以圆柱孔定 位
圆柱销
各种心轴
V型块
定位套
以平面定位
A型用于精基准，B型用于粗基准，C型用于侧 面定位。支承钉与夹具孔的配合为H7/r6或 H7/n6。若支承钉需经常更换时可加衬套，其 外径与夹具体孔的配合亦为H7/r6或H7/n6， 内径与支承钉的配合为H7/js6。使用几个A型 支承钉时，装配后应磨平工作表面，以保证 等高性
CNC 编程部分举例
3. 如图2-18 所示零件，数控车削加工该零件外圆柱面，试编制该加工程序。
N10 G50 X64.0 Z24.0 ON20 G00 X24.0 Z2.0 AN30 G01 X24.0 Z-16.0 F0.15 BN40 G01 X40.0 Z-16.0 F0.15 CN50 G01 X40.0 Z-28.0 F0.15 DN60 G00 X50 .0 Z-28.0 EN70 G00 X64.0 Z24.0 O2. 如图2-28 所示零件，数控车削加工该零件外圆柱面及右端面的倒角(要求按类似外圆锥加工的方法加工倒角) ，试编写该加工程序。
提示:工件坐标系的建立和加工刀具轨迹如图2-29(a) 所示，A 点的X 值可参照图2-29(b) ，得如下计算公式。
XA=D-2X (C+2) 式中，D 为圆柱体外径，C 为倒角宽度值。
N10 G50 X80.0 Z20.5N20 G00 X42.0 Z2.0N30 G01 X50.0 Z-2.0 F0.15N50 G0l X50.0 Z一55.0 F0.15N60 G00 X60.0 Z- 55. 0N70 G00 X80.0 Z20.5[例2-6J 如图2-34 所示零件，数控车削加工该零件外圆面。
仍然按编程的4 个基本步骤一步一步来完成该程序的编制。
第1步，建立主件坐标系。
如图2-35 所示，把工件原点设在工件左端面与轴线的交点上，X 轴垂直朝上，Z轴水平朝右。
第2步，确定走刀轨迹。
根据精车外圆面刀轨图，将O、A 、B 、C 、D 、E 各刀位点在工件阁相应位置标出，如图2-35 所示。
第3步，列出各刀位点的坐标值。
绝对坐标值: 0(82 ,9 1)、A (0 ,56) 、B (0 ,54) 、C(50,29) 、D(50, 0) 、E(60,0) 。
第4步，程序编制如表2-8 所示。
图3-19(a):%O0012N10 G54 G00 XO YON20 M03 S900N30 G41 X-22. 0 D01 M08 N40 G01 X-24. 0 F50图3-19b5图1-19cN120 M30如何确定对刀点比较合理？工件坐标系与编程坐标系有什么关系？1、对刀点可以设在被加工零件的上，但注意对刀点必须是基准位或已精加工过的部位，有时在第一道工序后对刀点被加工毁坏，会导致第二道工序和之后的对刀点无从查找，因此在第一道工序对刀时注意要在与定位基准有相对固定尺寸关系的地方设立一个相对对刀位置，这样可以根据它们之间的相对位置关系找回原对刀点。
机床夹具设计（实例）
夹具设计（实例）图3-2所示为CA6140车床上接头的零件图。
该零件系大批量生产，材料为45号钢，毛坯采用模锻件。
现要求设计加工该零件上尺寸为28H11的槽口所使用的夹具。
图3-2 CA6140车床上接头的零件图零件上槽口的加工要求是：保证宽度28H11，深度40mm，表面粗糙度侧面为Ra3.2μm，底面为Ra6.3μm。
并要求两侧面对孔ф20H7的轴心线对称，公差为0.1mm；两侧面对孔ф10H7的轴心线垂直，其公差为0.1mm。
零件的加工工艺过程安排是在加工槽口之前，除孔ф10H7尚未进行加工外，其他各面均已加工达到图纸要求。
槽口的加工采用三面刃铣刀在卧式铣床上进行。
一、工件装夹方案的确定工件装夹方案的确定，首先应考虑满足加工要求。
槽口两侧面之间的宽度28H11取决于铣刀的宽度，与夹具无关，而深度40mm则由调整刀具相对夹具的位置保证。
两侧面对孔ф10H7轴心线的垂直度要求，因该孔尚未进行加工，故可在后面该孔加工工序中保证。
为此，考虑定位方案，主要应满足两侧面与孔ф20H7轴心线的对称度要求。
根据基准重合的原则，应选孔ф20H7的轴心线为第一定位基准。
由于要保证一定的加工深度，故工件沿高度方向的不定度也应限制。
此外，从零件的工作性能要求可知，需要加工的两侧面应与已加工过的两外侧面互成90度，因此在工作定位时还必须限制绕孔ф20H7的轴心线的不定度。
故工件的定位基准的选择如图3.3所示，除孔ф20H7（限制沿x,y轴和绕x,y轴的不定度）之外，还应以一端面（限制沿z轴的不定度）和一外侧面（限制绕z轴的不定度）进行定位，共限制六个不定度，属于完全定位。
工件定位方案的确定除了考虑加工要求外，还应结合定位元件的结构及夹紧方案实现的可能性而予以最后确定。
对接头这个零件，铣槽口工序的夹紧力方向，不外乎是沿径向或沿轴向两种。
如采用如图 3.4（a）所示的沿径向夹紧的方案，由于ф20H7孔的轴心线是定位基准，故必须采用定心夹紧机构，XYZX以实现夹紧力方向作用于主要定位基面。
回转工作台设计讲解
回转工作台设计说明书论文题目 四工位回转工作台设计学 院 机械工程学院学 号 11004020406姓 名 何凯星教 师 杨岩2014年1月摘要本次课程设计的题目是回转工作台设计。
通过对回转工作台的设计，使大学生在步入社会之前，不仅能够设计出数控回转工作台，而且能够掌握机械设计的方法和步骤。
本课题研究的主要内容包括：确定回转工作台的传动方案；驱动力计算及其他相关计算；步进电机的选型；零件设计；零件图的绘制与三维模型建立；绘制装配图及运动仿真。
对于回转工作台的设计，首先，进行总体方案设计，传动方案采用齿不完全轮传动、槽轮传动或者直接采用步进电机实现分度；然后进行各零件的设计与校核；偏心轮与机架采用螺钉连接固定不动；工作台的平衡通过止推轴承来保证；采用直线导轨以实现夹紧与工件的定出；直线导轨端部用滚动轴承；工作太平面上设计了圆孔；最后，对各零件进行装配。
关键词：回转工作台；步进电机；直线导轨；滚动轴承；建模目录一、课程设计任务书1、概述 (3)2、回转工作台设计要求 (3)3、设计任务 (5)二、设计步骤1、夹紧机构的设计 (5)2、定位装置的设计 (6)3、偏心轮设计 (7)4、直线导轨的选型 (8)5、轴承的选择 (8)6、转动圆盘的设计 (8)7、装配图 (9)8、零件图的绘制 (10)三、心得体会 (13)四、参考文献 (15)一、课程设计任务书1、概述回转工作台是检测仪器的主体部件，同时，它也是诸多设备如万能工具显微镜、坐标测量机、坐标镗、铣、磨、加工中心等重要部件或附件。
检测仪主要由一个四工位回转工作台和一个显微镜组成。
显微镜固定在机架上部的竖直杆上，回转工作台主要由回转平台、回转台主轴及夹紧定位装置组成。
工作台水平安置，台上装夹加工对象，回转运动由步进电机直接驱动。
传动部分要能自锁，消除侧隙以保证精度要求，并有一定的传动精度和刚度，工作台上亦要有圆孔，以减轻工作台质量及材料成本。
2、回转工作台设计要求1、性能参数（1）主参数工件质量：小于10g。
铣床夹具设计经典案例
工件加工精度分析
定位误差ΔD：
–由于本设计加工时,定位基准和加工基准都 是中心轴,因此基准不重合误差为零 ． –所以定位误差来自于基准位移误差,其计算 公式为:
孔：Φ12H8 ES=+27μm EI=0μm 轴：Ф12g6 es=-6μm ei=es-IT6=-17μm
ε= Xmax = (27 + 17)= 44μm
第二部分 铣床夹具设计实例分析
研究原始资料,明确设计任务
工件为一水泵叶轮， 要求设计一副铣床夹 具,用在卧式铣床上 加工两条互成90°的 十字槽，如图所示： 工件三维结构图
定位方案的确定
确定要限制的自由度
–根据加工工序的尺寸 , 形状和位置精度要求，工件 定位时需完全限制六个方向的自由度: 沿X,Y,Z方向 的水平运动以及轴向转动。
装配三维结构图夹紧配置分度机构的设计分度装置的确定该工件选用一个立轴式回转分度装置一般这样的分度采用棘轮的比较普遍但是由于该工件的定位夹紧机构尺寸较大采用棘轮的化比较不方便因此应改用分度盘加定位销的分度方案具体如下
铣床夹具设计经 典案例
二、 直线进给铣夹具
• 图8-69为单件加工铣夹具。在卧式铣 床上加工分离叉4的两个内側面。工 件以锥头顶销2和柱头定位销5及右支 座6的端面在孔中定位限制5个自由度； 工件背面靠在支承板上，形成完全定 位。拧紧螺母夹紧工件。
铣床专用夹具的设计特点和要求
由于铣削过程不是连续切削，极易产生铣削 振动。铣削的加工余量一般较大，铣削力也 较大，且方向是变化的，因此设计时要注意：
• 夹具要有足够的刚度和强度； • 夹具要有足够的夹紧力，夹紧装置自锁性要好 • 夹紧力应作用再工件刚度较大的部位上，且作用 点和施力方向要恰当； • 夹具的重心应尽量低，高度与宽度之比应不大于 1~1.25； • 要有足够的排屑空间。切削和冷却液能顺利排除， 必要时可设计排屑孔。
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CNC回转工作台及夹具示例
Prepared
by:mtzhang
Date:
下面的分度头是不是很眼熟？但要搞懂并熟练应用它却不容易，建议大部分技术人员不要在这花精力，学校老旧的课本及无的放矢的理论已经耗费你太多精力了。
标准型
高性能型
高夹紧力、大口径中心贯通孔型
小型倾斜回转标准型
加工区域扩大型
倾斜双联型——可实现5面加工及双工件同时加工
配尾座后的加工——分度头与尾座之间的夹具我们姑且称之为摇篮式夹具
配尾座后的加工
摇篮式夹具的安装
摇篮式夹具的安装
摇篮式夹具的安装
摇篮式夹具的安装
以上CNC回转工作台（也叫数控分度头）大部分是由其自己的控制箱控制，但现在也有一种分度头，由CNC机床的程序直接驱动，没有控制箱了
CNC 回转工作台（数控分度头）配套夹具
有了分度头，夹具设计简单了不少，而且一次装夹完成几个面的加工，加工精度更容易保证，所以我所看到的珠三角加工行
业CNC机床及CNC分度头应用非常广泛。
其配套夹具只要熟练掌握一些典型设计，加上自己平时多动脑筋，触类旁通，相信能很好胜任工作，当然，单夹具设计还远
远不够，工艺分析能力更重要，这需要多学习、多积累。
说明：1）两端是轴承，这个夹具是手动旋转，然后插销插入定位槽，之后上面的压紧螺丝拧紧；2）也可以用气缸替代手动，通过PLC控制转动并固定其位置；3）很遗憾不能将此夹具完整2D图放在此文档中，因为将A3图纸转为图片时图形太小，也不好分割，就此为止吧。
4）本人在国企工作5年，在外企工作二十多年，从工程师到现在的工程经理，多年的加工经验有很多有意思的案例可分享，希望以后有机会把这些实用的点点滴滴整理出来，需要完整夹具图纸或工艺案例的朋友，可给我消息联系，免费分享。