数控回转工作台的设计报告
数控回转工作台的设计
引言对数控回转工作台的设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。
而工科类学生更应侧重于从生产的第一线获得生产实际知识和技能，获得工程技术经用性岗位的基本训练，通过毕业设计，可树立正确的生产观点、经济观点和全局观点，实现由学生向工程技术人员的过渡。
使学生进一步巩固和加深对所学的知识，使之系统化、综合化。
培养学生独立工作、独立思考和综合运用所学知识的能力，提高解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，从而扩大、深化所学的专业知识和技能。
培养学生的设计计算、工程绘图、实验研究、数据处理、查阅文献、外文资料的阅读与翻译、计算机应用、文字表达等基本工作实践能力，使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。
使学生学会初步掌握解决工程技术问题的正确指导思想、方法手段，树立做事严谨、严肃认真、一丝不苟、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识和团结协作的工作作风。
本次毕业设计主要是解决数控回转工作台的工作原理和机械机构的设计与计算部分，设计思路是先原理后结构，先整体后局部。
目前数控回转工作台已广泛应用于数控机床和加工中心上，它的总的发展趋势是：1．在规格上将向两头延伸，即开发小型和大型转台；2．在性能上将研制以钢为材料的蜗轮，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力；3．在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。
数控转台的市场分析：随着我国制造业的发展，加工中心将会越来越多地被要求配备第四轴或第五轴，以扩大加工范围。
估计近几年要求配备数控转台的加工中心将会达到每年600台左右。
预计未来5年，虽然某些行业由于产能过剩、受到宏观调控的影响而继续保持着较低的行业景气度外，部分装备制造业将有望保持较高的增长率，特别是那些国家产业政策鼓励振兴和发展的装备子行业。
作为装备制造业的母机，普通加工机床将获得年均15％－20％左右的稳定增长。
五轴数控机床回转工作台的设计
文章编号:1001-2265(2009)06-0099-03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,主要从事铝合金轮毂的加工工艺及设备的研究,(E-m a il )li uxi nyu @d i casta.l co m 。
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:BR otating Table D esign for 5Axis Nu m ericalM achi n e Too lLIU X in -yu(C I T I A D icastalW heelM anufacturi n g Ltd .,Q i n huangdao H ebe i 066003,Ch i n a)Abst ract :2-ax is tab le is one o f the basic co m ponents i n 5ax is num erica lm achine too ,l wh ich enab les the ro ta -ti n g feed and a ll o cation bet w een A and C ax is .Adding the 2ax is rotati n g table to t h e 3ax is vertical num erical m illi n g m ach i n e and d i g italization are key steps to t u rn the vertica lm achine too l to a 5ax is m illi n g m achine .Th is thesis i n troduces the structure and pri n ciple o f rotati n g table ,w it h e m phasis o f rotati n g table and lock i n g m echanis m.K ey w ords :5ax ism illi n g m ach i n e ;d i g ital contro l tab le ;structure0 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。
数控回转工作台设计--本科毕业设计说明书
数控回转工作台设计--本科毕业设计说明书内蒙古工业大学本科毕业设计说明书学校代码: 10128学号:201220102052(题目:数控回转工作台设计学生姓名:张英智学院:机械学院系别:机械系专业:机械电子工程班级:机电12-1指导教师:张兰挺副教授二〇一六年六月摘要本次设计的数控回转工作台主要是与立式铣床配套使用，其精度直接影响到机床的性能。
本次设计选择由步进电动机作为动力源，一级圆柱直齿轮减速器进行减速及传递转矩和转速，将其传递给蜗轮蜗杆机构来带动工作台进行回转加工工作。
数控回转工作台与数控立式铣床结合使用可进行工件的分度和切削旋转，配合机床X、Y、Z三轴的直线运动可以扩大机床的加工范围，来提高机床的工作效率。
配合数控系统的控制，数控回转工作台可以有效提高生产效率，消除人为误差，提高加工精度。
本次主要设计方向是数控铣床中的数控回转工作台，我们对主要的零件进行了结构功能设计。
装配图、零件图用CAXA软件绘制。
关键词: 立式铣床数控回转工作台齿轮蜗轮蜗杆内蒙古工业大学本科毕业设计说明书AbstractThe design of the NC rotary table is mainly with vertical milling machine , Its precision directly affects the performance of the machine. The design choices the stepping motor as a power source. Level of cylindrical spur gear reduce of reduction and transmission torque and rotational speed, pass it to worm and worm wheel mechanism to drive the workbench rotary processing work. NC rotary table with NC vertical milling machine combined with the use of artifacts can be dividing and cutting rotation, cooperate with X,Y,Z three axis machine tool can expand the linear motion of the machine tool processing range, to improve the working efficiency of the machine tool. With NC system, the control of NC rotary table can effectively improve the production efficiency, eliminating human error, and improve the machining accuracy. The main design direction is the NC rotary table in CNC milling machine, structure and function of main parts of our design. Assembly drawing and part drawing drawn using CAXA software.Key Words: Vertical milling machine;NC rotary table;Worm and worm gear;内蒙古工业大学本科毕业设计说明书目录绪论 ..................................................................... ... 1 第一章数控回转工作台的发展方向 (2)1.1数控回转工作台的发展及展望 (2)1.2数控回转工作台的原理 (2)1.3 设计要求及主要参数 (4)1.3.1设计准则 .......................................................41.3.2此次设计中的一些主要参数 .......................................4 第二章工作台设计和零部件的选用 (5)2.1设计工作台的基本要求 (5)2.2数控回转工作台传动方案的确定 (5)2.3电机的选择 (6)2.3.1脉冲电动机在选择时需要注意的事项 ...............................62.3.2电机的参数计算 .................................................72.4齿轮的设计 (9)2.4.1齿轮材料确定 ...................................................92.4.2齿轮强度计算 ...................................................92.4.3尺寸计算 ......................................................132.5蜗轮蜗杆设计 (14)2.5.1蜗轮蜗杆强度设计 ..............................................142.5.2 蜗杆与蜗轮的参数 ..............................................162.6联轴器的选择 (17)2.7 输入轴的设计 (17)2.7.1 轴上参数计算 ..................................................172.8 蜗杆轴的设计 (21)2.8.1 蜗杆轴参数设计 ................................................212.8.1 轴强度的校核 ..................................................23 总结 ..................................................................... .. 24 参考文献 ...................................................................25 致谢 ......................................................................26内蒙古工业大学本科毕业设计说明书绪论近年来社会的快速进步表现于机械行业是一个国家发展的最重要的决策，它不仅可以为新的科学技术和新产物的研发和机械制造带来了十分必要的前提，还是不可替代的经济快速发展行业。
毕业设计数控回转工作台
毕业设计数控回转工作台数控回转工作台是一种常见的工业装备，广泛应用于机械加工领域。
本文将从数控回转工作台的原理、结构和控制系统等方面进行介绍，并对其在实际应用中的优势和存在的问题进行分析和讨论。
一、数控回转工作台的原理数控回转工作台是一种带有自动旋转功能的工作台，可以实现工件的自动旋转和定位。
其原理主要基于数控控制技术，通过编程控制工作台的旋转角度和速度，实现工件在三维空间中的精确定位和加工。
二、数控回转工作台的结构数控回转工作台主要由旋转轴、驱动装置、固定夹具等组成。
旋转轴是工作台的核心部件，通过电机驱动实现工作台的旋转。
驱动装置则负责控制旋转轴的转速和方向，以实现精确的工件定位和加工。
固定夹具则用于将工件固定在工作台上，确保工件的稳定性和精度。
三、数控回转工作台的控制系统数控回转工作台的控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括电机、控制器、编码器等；软件部分则主要包括编程和操作界面。
通过编程操作软件，可以设置工作台的旋转角度、速度和加工路径等参数，实现对工件的精确控制和加工。
四、数控回转工作台的优势1.提高加工效率：数控回转工作台可以实现工件的自动旋转和定位，减少了人工操作的时间和成本。
同时，通过编程操作，可以快速实现多种复杂形状的加工工艺，提高加工效率。
2.提高加工精度：数控回转工作台具有较高的精度和稳定性，可以实现精确的定位和加工。
通过精确控制旋转角度和速度，可以实现对工件的精细加工，提高加工的精度和质量。
3.适用于多种工件加工：数控回转工作台的夹具设计灵活多样，可以适应多种形状和尺寸的工件加工。
通过更换不同的夹具和编程设置，可以实现对不同工件的加工需求。
五、数控回转工作台存在的问题1.设备成本高：数控回转工作台的设备成本相对较高，对于一些中小型企业来说存在一定的经济压力。
2.维护和操作难度大：数控回转工作台的控制系统相对复杂，需要一定的技术人员进行操作和维护。
同时，对于编程等操作的要求较高，需要熟练掌握数控加工技术。
数控回转工作台设计毕业论文(含全套CAD图纸及ppt)
南昌工程学院毕业设计(论文)机械与电气工程学院系（院）机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）题目数控回转工作台设计学生姓名 xxxxxxxxxxxxxx班级 09机制（2）班学号 xxxxxxxxxxxx指导教师曾绍平完成日期2013年5月2日数控回转工作台设计NC rotary table design总计毕业设计（论文） 34 页表格 5 个插图 16 幅南昌工程学院本科毕业设计（论文）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。
本次主要设计方向是数控铣床中的数控回转工作台，我们对主要的零件进行了结构功能设计。
装配图、零件图用CAD软件绘制。
关键词：数控铣床数控回转工作台蜗杆传动AbstractAbstractThe NC machine is playing an increasingly important role in mechanism manufacture. The reliability is the main signal to measure its performance with the tendency of high power, high speed, high fidelity and high stability. However, the NC rotating table, as an inevitable part of NC machine, has affected its overall performance directly because of its high fidelity. In order to improve the optional efficiency and expand the technology scope of NC machine, the feed movement must follow X, Y, and Z coordinate axes as well as being accomplished by NC rotating table to finish its circular feed movement, to reach a purpose that enable the indexing automatically to change the position of machining work pieces with related spindle, and finally make the surface machining conveniently. Besides, improving productivity and machining fidelity, eliminating artificial errors, can also be realized when the NC rotating table is in conjunction with the control of NC system. It is, available to rotating and multi-faced machining, floor parts and boxes parts, mainly applied in NC milling machines and boring machines. The topic in my essay is primarily designed for NC rotating table of milling machines with key parts designing and checking, using the auto CAD software to render assembly drawing and parts drawing.Key Words: NC milling machines; NC rotating table; Worm transmission南昌工程学院本科毕业设计（论文）目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2数控回转工作台的发展及展望 (1)1.3数控回转工作台的原理 (2)1.4 设计要求及主要参数 (3)1.4.1设计准则 (3)1.4.2本次设计中的一些主要参数 (4)第二章数控回转工作台的结构设计 (5)2.1设计工作台的基本要求 (5)2.2数控回转工作台传动方案的选择 (5)2.3电机的选择 (6)2.3.1选择步进电机的注意事项 (6)2.3.2电机的参数计算 (7)2.4齿轮的设计 (9)2.4.1齿轮材料确定 (9)2.4.2齿轮强度计算 (10)2.4.3尺寸计算 (13)2.4.4齿轮结构设计 (14)2.5蜗轮蜗杆设计 (15)2.6联轴器的选择 (18)2.7 输入轴的设计 (19)2.7.1 轴上参数计算 (19)2.7.2 输入轴结构设计 (23)2.8 蜗杆轴的设计 (23)2.8.1 轴参数设计 (23)目录2.8.1 轴强度的校核 (26)2.8.2涡轮轴结构设计 (26)2.9轴承的选择 (27)2.10箱体结构设计 (27)2.10.1箱体结构 (27)2.10.2箱体参数设计 (29)总结 (31)参考文献 (32)附录 (33)致谢 (34)南昌工程学院本科毕设计（论文）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。
数控回转工作台结构设计
数控回转工作台结构设计数控回转工作台是一种用于加工金属工件的设备，常用于数控铣床、加工中心等机床上。
它具有工作台面可以在水平、垂直两个方向上进行回转的能力，从而实现多种角度的工件加工。
在设计数控回转工作台的结构时，需要考虑以下几个方面：1.工作台面结构：工作台面通常是一个平面，用于放置工件进行加工。
为了提高工作台面的刚性和稳定性，通常会采用铸件或焊接钢板的方式制作。
工作台面通常具有T型槽，用于固定工件或安装夹具，同时还可以通过液压或电机控制使其在水平和垂直方向上进行回转。
2.回转机构：回转机构是实现工作台面回转的关键部件。
它通常由旋转轴承、驱动装置和导向装置组成。
旋转轴承是承受工作台面重量和转动力矩的主要部件，通常选择大直径、高刚度的滚动轴承或滑动轴承。
驱动装置通常采用伺服电机或液压马达，通过减速机传动，使工作台面实现回转。
导向装置用于确保工作台面的回转轨迹准确、平稳，通常采用滑动导轨或滚动导轨。
3.固定装置：为了确保工作台面的刚性和稳定性，需要将工作台面固定在底座上。
固定装置通常通过螺栓或紧固件连接工作台面和底座，以确保工作台面的水平度和垂直度满足加工要求。
4.控制系统：数控回转工作台通常需要配备一个控制系统，用于实现工作台面的回转控制。
控制系统可以采用数控系统或PLC控制系统，通过编程控制工作台面的回转轨迹、速度和停止位置。
在设计数控回转工作台时，需要综合考虑工作台面的刚性、稳定性和回转精度等因素。
同时，还需要根据实际加工需求确定工作台面的尺寸、载荷和回转角度范围。
另外，还要考虑工作台面的定位和夹紧方式，以确保工件在加工过程中的准确定位和固定。
总之，数控回转工作台的结构设计需要充分考虑工作台面的刚性、稳定性和回转控制等因素，以确保工件能够在不同角度下进行准确的加工。
数控磨床回转工作台的设计
数控磨床回转工作台的设计
数控磨床回转工作台是数控磨床的重要组成部分之一，主要用于加工圆形工件。
其设计应考虑以下因素：
1. 负载能力：回转工作台的负载能力需根据不同的加工要求确定，能承受的最大负载需考虑加工工件的直径、重量和加工力等因素。
2. 压力均匀性：为了保证加工精度和工件表面质量，回转工作台在旋转时需要保持平稳和均匀，其设计应充分考虑压力均匀性。
3. 精度：回转工作台的精度是影响加工质量的重要因素之一，应尽量降低误差，确保加工精度。
4. 控制系统：回转工作台需要配备相应的数控系统，以保证其工作的精度和可靠性，同时还需考虑其与主机的配合。
5. 维修性：回转工作台的设计应考虑其易于维修与保养，方便对工作台的任何部件进行检修或更换。
总之，数控磨床回转工作台的设计需要在负载能力、压力均匀性、精度、控制系统和维修性等方面综合考虑，以使其满足加工要求，提高加工效率和加工质量。
浅谈数控回转工作台的结构设计
浅谈数控回转工作台的结构设计引言数控回转工作台是一种常见的工业自动化设备，广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。
它通过回转的方式将工件在不同工作站之间进行转移，实现多个工序的自动化加工。
在数控回转工作台的设计中，合理的结构设计显得尤为重要。
本文将从功能要求、机构结构、传动方式等方面进行探讨，以求到达最正确的结构设计方案。
功能要求数控回转工作台作为自动化加工设备，需要满足如下功能要求： 1. 平安性：工作台在运行时应具备稳定性和平安性，防止发生意外事故。
2. 精度要求：工作台需要具备较高的定位精度和转台精度，确保工件在不同工作站之间的精确转移。
3. 负荷承载能力：工作台需能够承载工件的重量和所需切削力。
4. 运行可靠性：工作台应具有较高的运行可靠性和稳定性，降低设备故障率和维修本钱。
5. 灵巧性：工作台的结构设计应具备一定的灵巧性，能够适应不同工件的加工需求。
机构结构数控回转工作台的机构结构设计应符合以上功能要求，并能够实现工作台的高效运行。
常见的机构结构设计有以下几种：固定轴心回转式结构固定轴心回转式结构是指工作台固定在回转轴上，通过回转轴的旋转实现工作台的转动。
该结构简单、稳定，但缺乏灵巧性，不适用于多工位的加工任务。
车削式滑动支承结构车削式滑动支承结构是将工作台装设在滑动运动的支承上，通过改变支承的位置来实现工作台的转动。
该结构具有较高的精度和稳定性，适用于一些有较高精度要求的加工任务。
双平面球面滚轮滑动支承结构双平面球面滚轮滑动支承结构是一种基于滚动摩擦设计的支承结构，其以双球面滚轮支承圆周方式实现工作台的回转。
该结构可以确保高精度和稳定的回转运动，适用于高精度、高负载的加工任务。
传动方式数控回转工作台的传动方式是实现工作台转动的关键因素之一。
常见的传动方式有以下几种：伺服电机传动伺服电机传动是数控回转工作台常用的传动方式之一。
该传动方式通过将伺服电机与工作台的转动轴相连，通过电机驱开工作台实现回转运动。
[工学]数控回转工作台设计毕业设计
![[工学]数控回转工作台设计毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/4bd6e75df56527d3240c844769eae009581ba232.png)
[工学]数控回转工作台设计毕业设计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，通常分度工作台的分度运动只限于完成规定的角度(如45?60?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。
数控回转工作台设计
1.摘要……………………………………………………………………….2.任务与分析 (1)3.总体方案的设计 (2)3.1总体方案的设计 (3)3.2机械部分的设计………………………………………………………3.2.1蜗杆蜗轮的配合……………………………………………………3.2.2角接触球轴承的选择………………………………………………3.2.3步进电机的选择……………………………………………………3.3控制面板的布局及按钮的功能设计…………………………………..3.4控制系统的设计………………………………………………………..4. 结论…………………………………………………………………………5. 感想与谢辞…………………………………………………………………6. 参考文献……………………………………………………………………..随着数控技术的普及，现在越来越多的设备都离不开这项技术了。
本课程设计说明书围绕数控技术展开了一系列的讨论和说明。
首先，为满足课程设计的要求，控制系统采用的是MCS-51单片机控制系统，该系统的性能较好，价格也还算公道，比较适合完成此课程设计（即数控分度转台的设计）的相关任务。
但由于MCS-51单片机的驱动能力有限，不能直接带动工作台旋转，所以还必须外接一个驱动器，所以驱动电路的设计在此说明书中占有比较大的比例，根据设计任务的要求，可采用开环控制的步进电机驱动电路。
当然整个系统离不开机械部分的支持，所以机械部分的设计也尤为重要，此说明书主要针对步进电机、轴承的选择，以及蜗杆蜗轮的配合等做了相应的阐述。
关键词：数控技术MCS-51单片机驱动电路蜗杆蜗轮2.任务与分析为进一步巩固与机电一体化相关的知识，特撰写了这本关于利用MCS-51单片机控制的数控分度转台的设计说明书。
该设计以数控技术为核心展开了一系列的讨论，主要包括机械部分的设计和控制系统的设计两大部分，此课程设计以“简约而不简单”的总原则，设计出了一套性价比高、劳动强度弱、操作简单及可靠性好的数控分度转台，该数控分度转台所能达到的功能主要包括以下几点：1.回转角度为0~360°；2.最大回转半径为200mm；3.所能承受的最大重量为20Kg；4.分度精度为100＇＇；5.由键盘输入分度角度；6.分度角度显示为5位；7.回转的最大速度为20转/分钟。
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。
数控回转工作台(最新单位回转的
摘要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,它是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台，它常被使用于卧式的镗床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工艺，它主要由原动力、齿轮传动、蜗杆传动、工作台等部分组成，并可进行间隙消除和蜗轮加紧，是一种很实用的加工工具。
本课题主要介绍了它的原理和机械结构的设计，并对以上部分运用AUTOCAD做图,最后是对数控回转工作台提出的一点建议。
关键词：数控回转工作台齿轮传动蜗杆传动间隙消除蜗轮加紧AbstractNumerical control there is in the future lathe to in will develop, the middle-grade to adopt popular numerical control knife rest form a complete set, adopt the motive force type knife rest top-grandly, have such varieties as knife rest of hydraulic pressure, servo knife rest, vertical knife rest, etc. concurrently, it is estimated that will increase to numerical control knife rest demand greatly in recent years. The development trend of the Numerical control rotary table is: With the development of numerical control lathe, numerical control knife rest begin to change one hundred sheets , electric liquid is it urge and urge direction develop while being servo to make up fast. Some originally design and is it continue electricity to use to four worker location vertical electronic machinery of knife rest mainly- exposed to control system control some designs. And use AUTOCAD to pursue to the above part, have a more ocular knowledge of electronic knife rest. The last proposition has put forward the suggestion and measure to Numerical control rotary table.Keyword：Numerical control rotary table；Gear drive；Worm drive；Gap elimination；The worm gear steps up.目录绪论 (3)第一章：数控回转工作台的原理与应用 (4)1.1 数控回转工作的原理 (4)1.2 设计准则 (5)1.3 主要技术参数 (5)1.4 本章小结 (5)第二章：数控回转工作台的结构设计 (6)2.1 传动方案的确定 (6)2.2齿轮传动的设计 (7)2.3 电液脉冲马达的选择及运动参数的计算 (9)2.4 蜗轮及蜗杆的选用与校核 (10)2.5 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (12)2.6 轴的校核与计算 (13)2.7 弯矩组合图 (14)2.8 根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径 (14)2.9 齿轮上键的选择及校核 (15)2.10 轴承的选用 (15)2.11 本章小结 (16)第三章数控技术发展趋势 (16)3.1 性能发展方向 (16)3.2 功能发展方向 (17)3.3 体系结构的发展 (18)3.4 智能化新一代PCNC数控系统 (19)第四章总结 (19)致谢 (20)参考文献 (20)绪论毕业设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。
五轴数控机床回转工作台的设计
五轴数控机床回转工作台的设计随着科技的快速发展，五轴数控机床在现代化生产中发挥着越来越重要的作用。
回转工作台作为五轴数控机床的关键部分，具有高精度、高速度和高效率的特点。
本文将详细阐述五轴数控机床回转工作台的设计方案，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
五轴数控机床回转工作台的设计主要围绕实现工件的旋转、倾斜和移动三个基本运动展开。
通过对工作台的精确控制，能够实现复杂空间曲面的高效加工，提高加工质量和生产效率。
在设计过程中，应充分考虑工作台的承载能力、刚度、精度和稳定性等因素，以确保机床的整体性能和使用寿命。
在五轴数控机床回转工作台的设计过程中，需要结合实际生产需求，合理选择技术参数。
以下是一些主要技术参数的详细说明：工作台尺寸：根据实际需要，选择合适的工作台尺寸，考虑到加工工件的大小和重量，以及机床的整体布局。
回转速度：回转工作台需要具备较高的回转速度，以适应不同的加工需求。
同时，应考虑工作台的加速度和减速度，以实现平稳的运动。
精度：五轴数控机床回转工作台的精度是影响加工质量的关键因素。
在设计过程中，应采取有效措施提高工作台的定位精度和重复定位精度。
载重：考虑到加工工件的大小和重量，需要选择能够承受适当载重的回转工作台。
载重能力不仅要满足单次加工的需求，还要考虑到长期使用过程中的负载变化。
运动轴数：五轴数控机床回转工作台具有五个运动轴，可以实现工件的旋转、倾斜和移动。
通过对各轴的精确控制，能够实现复杂空间曲面的加工。
驱动方式：回转工作台的驱动方式可采用电主轴驱动或齿轮传动。
电主轴驱动具有结构简单、维护方便的优点，但噪音和振动可能较大；齿轮传动具有更高的刚度和承载能力，适用于重型切削。
冷却系统：为了降低切削温度和防止工件热变形，回转工作台应配备有效的冷却系统，对切削区域进行充分冷却。
五轴数控机床回转工作台的设计流程主要包括以下几个环节：设计理念与构思：结合实际生产需求，明确回转工作台的功能和特点，形成独特的设计理念和构思。
数控回转工作台的设计研究
数 控 回转 工 作台 的设 计 研 究
孙 岗存① 袁 丽② （① 沈 阳机 床 股份 有 限公 司 ，辽 宁 沈 阳 １１０１４１； ② 沈 阳合金 材料 有 限公 司 ，辽 宁 沈 阳 １１０１７９）
摘 要 ：以 ＨＭＳＳ０型 卧式加 工 中心数 控 回转工 作 台的设计 为例 ，讲 述数 控 回转 工作 台的设 计 过程 。详 细 阐 述 了数控 回转 工 作 台的结构 设 计及相 关 的理论 计算 。通 过机床 样机 试验 结果 ，证 明该数控 回转 工 作 台的结构 设 计是 合理 的 、设 计 方法是 切 实可行 的 。
图４ 驱动装置展 开图
所选 电动 机满 足设计 要 求 。 ２．３ 工作 台回转惯 量 的计算
工 作 台 回转 部 分及 工 件 总质 量 ： ：１ ０００￣２ ０００
· ８０ ·
ＺＵ ＩＩ砟果ｌ等１朋
Ｄｅｓｉｇｎａｎｄ Ｒ洲 『Ｃｈ设计与研究
陶 瓷 零 件 快 速 成 形机 研 制及 产 品加 工
图 ２ 数 控 回 转 工 作 台 剖 视 图
在 该数 控 回转工 作 台上 ，首 次 使 用 了 具有 双 刹 车 弹簧 片 的 自制刹 车 机 构 。该 刹 车 机构 工 作 原 理 如 下 ：
ｒ／ｍｉｎ，１８．５ Ｎ ·Ｉｌｌ，６６．５￣１０～ｋｇ·ＩＴＩ ）。
２．１ 数控 回转 工作 台传 动 比计 算
高东强 张 菲
（陕 西科技 大 学机 电工程 学院 ，陕 西 西 安 ７１００２１）
摘 要 ：详细 介绍 了经 济型 陶瓷 零件快 速成 形机 的 组成 、工作原 理及 主要 结构 ，并将 该设 计制造 成 实体样 机 。 利用 Ｐｒｏ／Ｅ三维实体造型软件和分层技术对“Ｄ”字建模并进行分层处理等 ，将处理的数据输入控 制设 备 ，并 将 实体样 机与 啄木 鸟 ＤＸ３０１７型雕 刻机 相结 合 ，最 后加 工 制造陶瓷 零件 “Ｄ”。
(X)方台面数控回转工作台设计方案
封面作者：PanHon gliang仅供个人学习专业课课程设计设计说明书设计题目：数控X-Y工作台设计学生:学号：班级：指导教师：(200X200) 方台面数控回转工作台设计目录序言 (3)摘要 (4)设计目地 (4)设计要求 (4)总体方案设计 (5)机械系统设计计算 (6)1、确定脉冲当量 (6)2、确定传动比 (6)3、滚珠丝杠螺母副地选型和校核 (7)4、步进电动机地选型和计算 (11)5、导轨地选型和计算 (13)&启动矩频特性校核 (14)控制系统设计 (18)第一节控制系统硬件地基本组成 (18)第二节步进电机控制电路 (18)步进电机控制程序设计 (20)其它电路辅助设计 (24)设计总结 (24)参考文献 (25)序言据资料介绍, 我国拥有400 多万台机床, 绝大部分都是多年累积生产地普通机床. 这些机床自动化程度不高, 加工精度低,要想在短时期内用自动化程度高地设备大量更新,替代现有地机床, 无论从资金还是从我国机床制造厂地生产能力都是不可行地. 但尽快将我国现有地部分普通机床实现自动化和精密化改造又势在必行. 为此, 如何改造就成了我国现有设备技术改造迫切要求解决地重要课题.亲, 由于某些原因, 没有上传完整地毕业设计（完整地应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要地朋友, 请联系我地叩扣:2215891151, 数万篇现成设计及另有地高端团队绝对可满足您地需要在过去地几十年里，金属切削机床地基本动作原理变化不大，但社会生产力特别是微电子技术、计算机技术地应用发展很快. 反映到机床控制系统上，它既能提高机床地自动化程度又能提高加工地精度，现已有一些企业在这方面做了有益地尝试. 实践证明，改造后地机床既满足了技术进步和较高生产率地要求，又由于产品精度提高，型面加工范围增多也使改造后地设备适应能力加大了许多. 这更加突出了在旧机床上进行数控技术改造地必要性和迫切性.由于新型机床价格昂贵，一次性投资巨大，如果把旧机床设备全部以新型机床替换，国家要花费大量地资金，而替换下地机床又会闲置起来造成浪费，若采用改造技术加以现代化，则可以节省50%以上地资金.从我国地具体情况来讲，一套经济型数控装置地价格仅为全功能数控装置地1/3到1/5，一般用户都承担得起. 这为资金紧张地中小型企业地技术发展开创了新路，也对实力雄厚地大型企业产生了极大地经济吸引力，起到了事半功倍地积极作用.据国内资料统计订购新地数控机床地交货周期一般较长，往往不能满足生产需要. 因此机床地数控改造就成为满足市场需求地主要补充手段.在机械工业生产中，多品种、中小批量甚至单件生产是现代机械制造地基本特征，占有相当大地比重. 要完成这些生产任务，不外乎选择通用机床、专用机床或数控机床，其中数控机床是最能适应这种生产需要地.从上述分析中不难看出数控技术用于机床改造是建立在微电子现代技术与传统技术相结合地基础之上.通过理论上地推导和实践使用地证明，把微机数控系统引入机床地改造有以下几方面地优点：1）可靠性高；"柔性强；#易于实现机电一体化；2）经济性可观.为此在旧地机床上进行数控改造可以提高机床地使用性能，降低生产成本，用较少地资金投入而得到较高地机床性能和较大地经济效益.摘要本课程设计是对铣床进行改造，目地在于培养对机电一体化产品地设计能力，重点是对所学知识地巩固和加强，为毕业设计及将来地工作打下坚实地基础.本课程设计由序言、设计要求、总体方案、进给系统设计、控制系统设计, 以及相应元件地选择与确定和主程序框图、数控化电路原理组成. 由于本人经验不足, 以及对知识掌握程度地限制,设计过程还存在某方面地错漏, 敬请老师提出宝贵意见.设计目地数控机床课程设计是机电一体化专业教案中地一个重要地实践环节, 学生学完技术基础课和专业课, 特别是“数控技术及应用”课程后应用地, 它是培养学生理论联系实际、解决实际问题能力地重要步骤. 本课程设计是以机电一体化地典型课题--- 数控系统设计方案地拟定为主线, 通过对数控系统设计总体方案地拟定、进给伺服系统机械部分设计, 计算以及控制系统硬件电路地设计, 使学生能够综合应用所学过地机械、电子和微机方面地知识, 进行一次机电结合地全方面训练, 从而培养学生具有初步设计计算地能力以及分析和处理生产过程中所遇到地问题地能力.设计要求课程设计是机床数控系统课程地十分重要实践环节之一. 通过课程设计可以初步树立正确地设计思想, 了解有关地工业政策, 学会运用手册、标准、规范等资料；培养学生分析问题解决问题地实际能力,并在教师地指导下, 系统地运用课程和选修课程地知识, 独立完成规定地设计任务.课程设计地内容是改造设备, 实现以下几部分内容地设计训练.如精密执行机构（或装置）地设计、计算机I/O 接口设计和驱动电路以及数控化电气原理设计等.说明书地内容应包括：课程设计题目总体方案地确定、系统框图地分析、电气执行元件地选用说明、机械传动设计计算以及机械和电气及其他部分（如环形分配器等）地说明.该课程设计地内容及方法, 可以归纳如下：1.采用微型计算机（包括单片机）进行数据处理、采集和控制. 主要考虑计算机地选择或单片机构成电路地选用、接口电路、软件编制等.2.选用驱动控制电路, 对执行机构进行控制. 主要考虑计算机地选择或单片机构成电路地选用,考虑电机选择及驱动力矩地计算, 控制电机电路地设计.3.精密执行机构地设计. 主要是考虑数控机床工作台传动装置地设计问题：要弄清机构或机械执行元件地主要功能（传动运动、动力、位置装置、微调、精密定位或高速运转等）, 进行力矩、负载功率、惯性（转动惯量）、加（减）速控制和误差计算.4.学会使用手册及图表资料.总体方案设计一般来讲, 普通铣床地数控改造主要有两部分, 一是设计一套简易微机数控X-Y 工作台, 固定在铣床地工作台上. 二是将控制铣刀上、下运动地手柄拆去, 改用微机控制步进电机通过一级减速装置使铳头上下运动•本设计只对X-Y工作台进行设计.取铳床步进电机地脉冲当量可选为0.01mm/脉冲,步进电机地步距角0.9° .1．系统运动方式地确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统, 点位直线系统, 连续控制系统. 如果工件相对于刀具移动过程中不进行切削, 可选用点位控制方式. 数控铣床在工作台移动过程中铣头并不进行铣孔加工, 因此数控装置可采用点位控制方式. 对点位系统地要求是快速定位, 保证定位精度.2．伺服系统地选择伺服系统实现位置伺服控制有开环、闭环、半闭环3种控制方式. 开环控制地伺服系统存在着控制精度不能达到较高水平地基本问题, 但是步进电机具有角位移与输入脉冲地严格对应关系, 使步距误差不会积累；转速和输入脉冲频率严格地对应关系, 而且在负载能力范围内不受电流、电压、负载大小、环境条件地波动而变化地特点. 并且步进电机控制地开环系统由于不存在位置检测与反馈控制地问题, 结构比较简单, 易于控制系统地实现与调试. 并且随着电子技术和计算机控制技术地发展, 在改善步进电机控制性能方面也取得了可喜地发展.因此,在一定范围内,这种采用步进电机作为驱动执行元件地开环伺服系统可以满足加工要求, 适宜于在精度要求不很高地一般数控系统中应用. 虽然闭环、半闭环控制为实现高精度地位置伺服控制提供了可能, 然而由于在具体地系统中, 增加了位置检测、反馈比较及伺服放大等环节, 除了在安装调试增加工作量和复杂性外, 从控制理论地角度看, 要实现闭环系统地良好稳态和动态性能, 其难度也将大为提高. 为此, 考虑到在普通立式铣床上进行改造, 精度要求不是很高, 为了简化结构, 降低成本, 本设计采用步进电机开环伺服系统.3．执行机构传动方式地确定为确保数控系统地传动精度和工作平稳性, 在设计机构传动装配时, 通常提出低摩擦、低惯量、高刚度、无间隙、高谐振以及有适宜阻尼比地要求. 故在设计中应考虑以下几点：1 ）尽量采用低摩擦地传动和导向元件. 如采用滚珠丝杠螺母传动副、滚动导轨等.2）尽量消除传动间隙. 如步进电机上地传动齿轮采用偏心轴套式消隙结构.3）缩短传动链. 缩短传动链可以提高系统地传动刚度, 减小传动链误差. 可采用预紧以提高系统地传动刚度. 如应用预加负载地滚动导轨和滚珠丝杠传动副, 丝杠支承设计成两端轴向固定, 并加预拉伸地结构等提高传动刚度. X-Y 工作台传动采用滚珠丝杠螺母传动副和滚动导轨.4．计算机系统地选择计算机数控系统一般由微机部分、I/O接口电路、光电隔离电路、伺服电机驱动电路、检测电路等几部分所组成.在简易数控系统中,大多采用8位微处理器地微型计算机.如何采用Z80CPU或MCS-51单片机组成地微机应用系统.Z80CPU 有芯片价廉, 通用性强, 维修方便等特点. MCS-51 单片机具有集成度高、可靠性好、功能强、速度快和很高地性能价格比等特点. 通过比较, 对于简易数控机床推荐采用MCS-51 系列单片机作为主控制器.5．实施保留原机床主传动链, 保留铣床工作台和控制工作台移动手柄, 在原工作台上安装一套微机数控地X-Y工作台.由于X-Y工作台地运动部件重量和切削力不大，因此选用有预加载荷地滚珠导轨. 采用滚动导轨可减小两个相对运动面地动、静摩擦系数之差, 从而提高运动平稳性,减小振动.考虑到电机步距角和丝杠导程只能按标准选取，为达到分辨率0.01mm要求，需采用齿轮降速传动.综上所述, 本文改造地总体方案确定为：采用MCS-51 单片机对数据进行计算处理, 由I/O接口输出步进脉冲步进电机经一级齿轮减速后，带动丝杠转动，从而实现工件地纵向、横向运动，同时为了防止意外事故，保护微机及其它设备，还设置报警，急停电路等，机械系统设计设计参数系统分辩率为0.01mm，其它设计参数见下表：要求：设计一台数控回转工作台并开发其控制、驱动系统，工作台面200X200mm，分辨率为=5分/step，承受最大轴向载荷Tmax=800Nm.机械系统设计计算1.脉冲当量地确定根据机床精度要求确定脉冲当量，考虑到机械传动系统地误差存在.脉冲当量值必须小于定位精度值.本次设计确定脉冲当量为0.01mm/步.二.铣削力分析与计算铣削运动地特征是主运动为铣刀绕自身轴线高速回转，进给运动为工作台带动工件在垂直于铣刀轴线方向缓慢进给（键槽铣刀可沿轴线进给）.铣刀地类型很多，但以圆柱铣刀和端铣刀为基本形式，此选用圆柱铣刀，铣刀材料选择高速钢.根据工件材料为碳钢可确定铣削力地计算公式：0.86 0.72 - -0.86F z=9.81C FZ• a e • a f • d o • a p • Z式中各参数如下：C FZ----- 铣削力系数,C FZ=68.2 （表2-3）a e ------------- 最大铣削宽度，本设计为8mma p ------------- 背吃刀量，本设计为3mmZ ---- 铣刀齿数,齿数取3d0 ------------- 圆柱铣刀直径，查得d0=20mm技术指导）a f ------------- 每齿进给量（mm/齿），即铣刀每转一个齿间角时，工件与铣刀地相对移动量查得a f=0.10mm/齿（技术指导）故：F Z=9.81 X 68.2 X 80.86 X 0.100.72 X 20-0.86 X 3X 3=547 N2.齿轮传动比计算进给齿轮箱传动比计算已确定进给脉冲当量=0.01mm滚珠丝杠导程L=4mm初选步进电机步距角0.9.可计算出传动比i:i==0. 9X4/360 X 0.01=1因传动比为1,这时可以使步进电机直接与丝杆联接，有利于简化结构，提高精度.3.滚珠丝杆螺母副地计算和选型1）计算进给牵引力（N）滚珠丝杠上地工作载荷F m（N）是指滚珠丝杠副在驱动工作台时滚珠丝杠所承受地轴向力, 也叫做进给牵引力. 直线滚动导轨地计算公式：F m=KF L＋f ,（F v＋F c＋G）式中K ----- 考虑颠覆力矩影响地实验系数,矩形导轨K=1.1------ 滚动导轨摩擦系数：0.0025〜0.005 ;这里取0.005G ---- 移动部件地重力（N）: G=600NF L----- 工作台纵向进给方向载荷Fc --- 工作台横向进给方向载荷Fv -- 工作台垂直进给方向载荷由表2-4 查得,F L/F Z=0.90,F L=0.9F Z=493 N F c /F Z=0.80,F c =0.8F Z=438NF v /F z=0.40,F v =0.4F z=219 N故:R=1.1 X 493+ 0.005 X（ 438+ 219+ 600） =548N （2）计算最大动负载C 滚珠丝杠最大动载荷可用下式计算C=f m FL=n=v=a f zn式中：L—工作寿命、以106转为单位.fm —运转系数,按一般运转取fm =1.2〜1.5。
数控回转工作台电控部分设计
( 二) 应用特性 I ／O口线不能都用作用户I ／O口线，除8051／8751外 真正可完全为用户使用的I ／O口线只有Pl 口，以及作 为多功能使用的P3口。I ／O口的驱动能力为：P0口可驱 动8 个TTL门 电路 ，P1、 P2、P3口只能 驱动 4个TTL电
器溢出中断请求T0， T1，一个为片内串行口中断请求 TD或 RXD。
( 七) McS一51单片机8031扩展芯片的选择
程序存储器( EPROM) 选用2 7 64，数据存储器 ( RAM) 选用6264。
二、存储器系统设计
( 一) 芯片的选择
EPROM的 选择 …在 MCS一51 单片 机应 用系 统中 ，
使用最多的是典型系列芯片2716、2732、2764、27128 及27256。它们的主要区别在于不同的应用参数，主要
有最大读出速度、工作温度及容量。 存储系统总容量根据控制对象和任务的复杂程
度，以及是否需要大量的计算来确定EPROM或RAM 的容量。另外，WPROM和RAM都留有一定的余量，以
备系统的功能扩展之用。在实际设计中应尽量考虑选 择大容量芯片，以减少芯片扩展数量。
操作混乱。二是片内数据存储器与工作寄存器统一编 址。三是8 0 H—F F H区域为特殊功能寄存器，对于 MCS一 51派生系列 8052单片机 ，该区又是 扩展的片内 数据 存储器 。
( 五) 时序
了解单片机的时序，对于存储器的扩展、芯片的 选择都极为重要，要给予足够的重视。
( 六) 中断功能
MCS一51单片机提供5个中断源，两个由I NT0、 I NTl 输入的外部中断请求，两个为片内定时器，计数
各管 脚功能分 析如下： EPROM2 764应用参 数：容 量8K48；工作速度200～450NS，电源为5v±10％，工 作温度0～70 oC。该片的工作方式见表l 。
数控回转工作台设计
密级：毕业设计(论文)数控回转工作台设计NC ROTARY TABLE DESIGN学生姓名班级09机制2学号20090605205学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师2013年5月22日徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。
徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要传统制造业的巨大变化来自于数控技术的广泛应用，这使制造业脱离了传统，成为工业化的象征。
并且随着数控技术应用领域的扩大和不断发展，它对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着至关重要的作用，因为这些行业的数字化特征已是现代化发展的大趋势。
分析当前世界上数控技术及其装备发展的趋势，其主要研究热点有：1、高速加工、高精加工技术及其装备的新趋势。
2、复合加工机床和5轴联动加工的迅速发展。
3、当代数控系统发展的主要趋势是智能化、开放式、网络化。
4、重视建立新标准规范。
关键词数控技术；智能化；复合加工机床；5轴联动加工机床AbstractThe application of numerical technology has not only brought the revolutionary change to manufacturing industry of the tradition , make the manufacturing industry become the industrialized symbol, and with the constant development of numerical control technology and enlargement of the application , the development of some important trades (IT , automation , light industry , medical treatment , etc .) to the national economy and the peoples livelihood of his plays a more and more important role , because the digitization that these trades needed to equip has already been the main trend of modern development . Numerical control technology in the world at present and equiping the development trend to see , there is the following several respect in its main research focus .1.A high-speed , high finish machining technology and new trend equipped. 2. Link and process and compound to process the fast development of the lathe in 5 axes . 3.Become the main trend of systematic of contemporary numerical control intelligently , openly , networkedlily . 4. Pay attention to the new technical standard , normal setting-up .Keywords : Numerical control technology intelligently compound to process 5 axle gear bed目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 数控系统的发展 (1)1.2 数控机床的发展 (1)1.3 先进数控加工技术 (3)1.3.1 直接数字控制系统 (3)1.3.2 柔性制造系统 (4)1.4数控技术在国民经济中的地位 (8)2 数控回转工作台的原理及应用 (10)2.1 数控回转工作台 (10)2.2 设计准则 (11)2.3 主要技术参数 (11)3 数控回转工作台的设计 (12)3.1 传动方案的选择 (12)3.1.1 传动方案传动时应满足的要求 (12)3.1.2 传动方案及其分析 (12)3.2 电机的选择 (13)3.2.1 步进电机的原理 (13)3.2.2 步进电机的选择及运动参数的计算 (14)3.3 齿轮传动的设计 (15)3.3.1 选择齿轮传动的类型及材料 (16)3.3.2 按齿面接触疲劳强度计算 (16)3.3.3 按齿根弯曲强度计算 (17)3.3.4几何尺寸计算 (18)3.3.5 结构设计........................................................................................ 错误!未定义书签。
数控回转工作台的设计报告
目录1 绪论 (2)1.1 前言 (2)1.2 课题来源 (2)1.3 研究目的与意义 (2)1.4 研究项目的现状及发展趋势 (2)2 数控回转工作台原理 (3)2.1 数控回转工作台 (3)2.2 设计准则 (4)2.3 主要技术参数 (4)2.4 本章小结 (4)3 数控回转工作台结构设计 (4)3.1 传动方案的确定 (4)3.2 齿轮传动的设计 (6)3.3 伺服电机的选择及运动参数的计算 (8)3.4 蜗轮及蜗杆的选用与校核 (9)3.5 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (11)3.6 轴的校核与计算 (12)3.7 弯矩组合图 (13)3.8 根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径 (14)3.9 齿轮上键的选取与校核 (14)3.10 轴承的选用 (14)3.11 本章小结 (15)4 数控技术发展趋势 (15)4.1 性能发展方向 (15)4.2 功能发展方向 (16)4.3 体系结构的发展 (17)4.4 智能化新一代PCNC数控系统 (18)5 设计总结 (18)6 参考文献 (19)1 绪论1.1 前言加工中心最初是从数控铣床发展而来的。
第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。
它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。
二十世纪70年代以来，加工中心得到迅速发展，出现了可换主轴箱加工中心，它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱，能对工件同时进行多孔加工。
一台加工中心是由机床（机械部分）和控制系统（电气部分）两部分组成，机床是加工中星的主体，控制系统是加工中心的核心。
加工中心的主机通常是由三大基础部件组（床身、立柱和工作台）和主轴部件、刀具存储自动交换系统（ATC）及其它辅助功能部件组成。
有的加工中心还具有托盘（工作台）自动交换系统（APC）。
1.2 课题来源这次毕业设计的课题来源于自选课题——面向壳体零件的卧式加工中心工作台设计，目的是通过本次的设计工作，能够在对面向壳体零件加工的卧式加工中心的了解的基础上，实现对加工中心工作台的设计，并与同组人的对主轴部件、刀库、夹具的设计相应，最终设计出整个机床主要结构部件。
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目录1 绪论 (2)1.1 前言 (2)1.2 课题来源 (2)1.3 研究目的与意义 (2)1.4 研究项目的现状及发展趋势 (2)2 数控回转工作台原理 (3)2.1 数控回转工作台 (3)2.2 设计准则 (4)2.3 主要技术参数 (4)2.4 本章小结 (4)3 数控回转工作台结构设计 (4)3.1 传动方案的确定 (4)3.2 齿轮传动的设计 (6)3.3 伺服电机的选择及运动参数的计算 (8)3.4 蜗轮及蜗杆的选用与校核 (9)3.5 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (11)3.6 轴的校核与计算 (12)3.7 弯矩组合图 (13)3.8 根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径 (14)3.9 齿轮上键的选取与校核 (14)3.10 轴承的选用 (14)3.11 本章小结 (15)4 数控技术发展趋势 (15)4.1 性能发展方向 (15)4.2 功能发展方向 (16)4.3 体系结构的发展 (17)4.4 智能化新一代PCNC数控系统 (18)5 设计总结 (18)6 参考文献 (19)1 绪论1.1 前言加工中心最初是从数控铣床发展而来的。
第一台加工中心是1958年由美国卡尼-特雷克公司首先研制成功的。
它在数控卧式镗铣床的基础上增加了自动换刀装置，从而实现了工件一次装夹后即可进行铣削、钻削、镗削、铰削和攻丝等多种工序的集中加工。
二十世纪70年代以来，加工中心得到迅速发展，出现了可换主轴箱加工中心，它备有多个可以自动更换的装有刀具的多轴主轴箱，能对工件同时进行多孔加工。
一台加工中心是由机床（机械部分）和控制系统（电气部分）两部分组成，机床是加工中星的主体，控制系统是加工中心的核心。
加工中心的主机通常是由三大基础部件组（床身、立柱和工作台）和主轴部件、刀具存储自动交换系统（ATC）及其它辅助功能部件组成。
有的加工中心还具有托盘（工作台）自动交换系统（APC）。
1.2 课题来源这次毕业设计的课题来源于自选课题——面向壳体零件的卧式加工中心工作台设计，目的是通过本次的设计工作，能够在对面向壳体零件加工的卧式加工中心的了解的基础上，实现对加工中心工作台的设计，并与同组人的对主轴部件、刀库、夹具的设计相应，最终设计出整个机床主要结构部件。
此课题让我们有机会对机械设计方面的知识有一个系统的回顾，进一步加深学习。
1.3 研究目的与意义毕业设计主要是培养我们综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养我们建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。
培养我们的设计计算、工程绘图、实验研究、数据处理、查阅文献、外文资料的阅读与翻译、计算机应用、文字表达等基本工作实践能力，使我们初步掌握科学研究的基本方法和思路。
本次毕业设计主要是解决卧式加工中心数控回转工作台的工作原理和机械机构的设计与计算部分，设计思路是先原理后结构，先整体后局部。
1.4 研究项目的现状及发展趋势目前数控回转工作台已广泛应用于数控机床和加工中心上，它的总的发展趋势是：1．在规格上将向两头延伸，即开发小型和大型转台；2．在性能上将研制以钢为材料的蜗轮，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力；3．在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。
数控转台的市场分析：随着我国制造业的发展，加工中心将会越来越多地被要求配备第四轴或第五轴，以扩大加工范围。
估计近几年要求配备数控转台的加工中心将会达到每年600台左右。
预计未来几年，虽然某些行业由于产能过剩、受到宏观调控的影响而继续保持着较低的行业景气度外，部分装备制造业将有望保持较高的增长率，特别是那些国家产业政策鼓励振兴和发展的装备子行业。
作为装备制造业的母机，普通加工机床将获得年均15％－20％左右的稳定增长。
2 数控回转工作台原理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。
2.1 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2-1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，经齿轮减速后由蜗杆-蜗轮带动。
图2-11—工作台 2—滚柱导轨 3、4—夹紧瓦 5—小液压缸 6—活塞 7—弹簧8—钢球 9—圆光栅 10—双列圆柱滚子轴承 11—圆锥滚子轴承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来调整间隙。
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。
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11及双列向心圆柱滚子轴承10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。
数控回转工作台可以作任意角度的回转和分度，也可以作连续回转进给运动。
2.2 设计准则1）分析原理和性能2）判别功能载荷及其意义3）功能设计应适应制造工艺和降低成本的要求4）提高合理的应力分布和刚度5）重量要适宜6）应用基本公式求相称尺寸和最佳尺寸7）根据性能组合选择材料8）零件与整体零件之间精度的进行选择2.3 主要技术参数（1）回转半径：315 mm（2）重复定位精度：0.005 mm（3）电机功率0.5 kw（4）电机转矩 8.0 N.M（5）总传动比：72.5（6）最大承载重量100㎏2.4 本章小结主要简单介绍毕业设计题目（数控回转工作台）和其发展概况，设计背景、工作原理、设计参数也作了进一步的说明。
3 数控回转工作台结构设计3.1 传动方案的确定3.1.1 驱动方式选择由于数控回转工作台的控制精度要求较高且工作功率不大，动力源应选择微特电机。
可选步进电机或伺服电机。
由于本工作台设计为闭环控制，故开环的步进电机不合适，选用用于闭环控制中的，广泛使用的交流伺服电动机：交流伺服电动机定子的构造基本上与电容分相式单相异步电动机相似.其定子上装有两个位置互差90°的绕组，一个是励磁绕组Rf，它始终接在交流电压Uf上；另一个是控制绕组L，联接控制信号电压Uc。
所以交流伺服电动机又称两个伺服电动机。
交流伺服电动机的转子通常做成鼠笼式，但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性，无“自转”现象和快速响应的性能，它与普通电动机相比，应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。
目前应用较多的转子结构有两种形式：一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子，为了减小转子的转动惯量，转子做得细长；另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子，杯壁很薄，仅0.2-0.3mm，为了减小磁路的磁阻，要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小，反应迅速，而且运转平稳，因此被广泛采用。
交流伺服电动机在没有控制电压时，定子内只有励磁绕组产生的脉动磁场，转子静止不动。
当有控制电压时，定子内便产生一个旋转磁场，转子沿旋转磁场的方向旋转，在负载恒定的情况下，电动机的转速随控制电压的大小而变化，当控制电压的相位相反时，伺服电动机将反转。
交流伺服电动机的工作原理与分相式单相异步电动机虽然相似，但前者的转子电阻比后者大得多，所以伺服电动机与单机异步电动机相比，有三个显著特点：1、起动转矩大：由于转子电阻大，其转矩特性曲线与普通异步电动机的转矩特性曲线相比，有明显的区别。
它可使临界转差率S0＞1，这样不仅使转矩特性（机械特性）更接近于线性，而且具有较大的起动转矩。
因此，当定子一有控制电压，转子立即转动，即具有起动快、灵敏度高的特点。
2、运行范围较广3、无自转现象：正常运转的伺服电动机，只要失去控制电压，电机立即停止运转。
当伺服电动机失去控制电压后，它处于单相运行状态，由于转子电阻大，定子中两个相反方向旋转的旋转磁场与转子作用所产生的两个转矩特性（T1－S1、T2－S2曲线）以及合成转矩特性（T－S曲线）交流伺服电动机的输出功率一般是0.1-100W。
当电源频率为50Hz，电压有36V、110V、220、380V；当电源频率为400Hz，电压有20V、26V、36V、115V等多种。
交流伺服电动机运行平稳、噪音小。
但控制特性是非线性，并且由于转子电阻大，损耗大，效率低，因此与同容量直流伺服电动机相比，体积大、重量重，所以只适用于0.5-100W的小功率控制系统。
3.1.2 传动方案传动时应满足的要求数控回转工作台一般由原动机、传动装置和工作台组成，传动装置在原动机和工作台之间传递运动和动力，并可实现分度运动。
在本课题中，原动机采用电液脉冲马达，工作台为T形槽工作台，传动装置由齿轮传动和蜗杆传动组成。
合理的传动方案主要满足以下要求：（1）机械的功能要求：应满足工作台的功率、转速和运动形式的要求。
（2）工作条件的要求：例如工作环境、场地、工作制度等。
（3）工作性能要求：保证工作可靠、传动效率高等。
（4）结构工艺性要求；如结构简单、尺寸紧凑、使用维护便利、工艺性和经济合理等。
3.1.3 传动方案及其分析数控回转工作台传动方案为：伺服电机——齿轮传动——蜗杆传动——工作该传动方案分析如下：齿轮传动承受载能力较高，传递运动准确、平稳，传递功率和圆周速度范围很大，传动效率高，结构紧凑。
蜗杆传动有以下特点：1．传动比大在分度机构中可达1000以上。
与其他传动形式相比，传动比相同时，机 构尺寸小，因而结构紧凑。
2．传动平稳 蜗杆齿是连续的螺旋齿，与蜗轮的啮合是连续的，因此，传动平稳，噪声低。
3．可以自锁 当蜗杆的导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，若蜗杆为主动件，机构将自锁。
这种蜗杆传动常用于起重装置中。
4．效率低、制造成本较高 蜗杆传动是，齿面上具有较大的滑动速度，摩擦磨损大，故效率约为0.7-0.8，具有自锁的蜗杆传动效率仅为0.4左右。