２００９年第６期

・工艺与装备・

ｓｌ＝ｌ】皇一ｃＩ

５２＝‘右一ｃ，

相邻两齿厚的差值：

Ａｓ＝。２—５ｌ＝Ｉ右一ｔ左

’

不难看出，任意两相邻齿厚之差（沿同一轴向截面

上）都是Ａｓ＝ｓ…一ｓ；＝ｔ右一ｔ左，这样的蜗杆从左到右

齿厚逐渐增厚，当蜗杆向左移动时，啮合侧隙将会逐渐

减小。同理，当ｔ左＞ｔ右时，从左到右齿厚渐薄，当蜗杆

向左移动时，啮合侧隙将会逐渐变大。图３是依靠改

变调整环的厚度，调整啮合侧隙结构示意图。

图３

双螺距渐厚蜗杆调隙结构图

２．２闭环结构方案设计

考虑到机床性能要求的精密性以及加工的准确

性。因此要求设计一闭环数控回转台，其回转角度，回

转速度要有反馈信号，所以选用ＦＡＧＲＯ公司的两个

ＥＮＣＯＤＥＲ

Ｈ一９０型旋转编码器分别安装在回转台中心

轴４末端和摆动支座轴３的末端。这样即使在传动过

程中有误差或间隙也可在反馈后得到数控系统的补

偿。

２．３

回转工作台锁紧装置设计

当工作台静止时必须处于锁紧状态，在固定的轴

承座２ｌ上沿其圆周方向均匀分布６个径向夹紧油缸。

当工作台回转到位后，夹紧油缸１６的活塞在液压油的

作用下向外运动，推动６个胶木锁紧块１７顶在蜗轮内

壁，从而锁紧工作台。当工作台需要回转时，数控系统

发出指令，反向重复上述动作，松开蜗轮，使蜗轮和回

转工作台能按照控制系统的指令进行回转运动。

锁紧力计算如下：

已知输入油压２０ＭＰａ，液压缸活塞面积

卫ｄ２＝＂－宵７－×２０２＝３１４．２ｒａｍ２

４

‘．

单缸顶紧力：

Ｆｌ＝Ｐ・ｓ＝２０×３１４．２＝６２８３Ｎ

单缸锁紧力：

Ｆｒ＝ＦＤｐ＝６２８３×０．３＝１８８４．９Ｎ

单缸锁紧力矩：．

ＴＩ＝ＦｒＲ＝１８８４．９×０．０９５＝１７９Ｎ・ｍ

则总锁紧力矩：

％＝６ＴＩ＝６

Ｘ１７９＝１０７４Ｎ。ｍ

与ＦＩＢＲＯ公司的产品ＴＲＴ ３４０—４００规格的产品

锁紧力８５ｋｇｆ・ｍ稍大，能符合要求。

２．４摇摆台锁紧装置的设计

摇摆台的锁紧是参照ＦＩＢＲＯ公司的专利产品“油

压环抱式锁紧装置”设计的，它是由一个薄壁套筒７

（见图１），套在蜗轮９的轮毂上。当套筒内通高压油

后，薄壁套筒径向变形，抱紧轮毂。

薄壁套筒通过两端的凸缘被固定在摇摆台箱体１５

上。蜗轮被抱紧，与蜗轮同轴并固连的右支座轴与被

固定，这意味着回转至某一角度的Ｕ型台架及台架上

的回转台，工件被夹紧、固定。这对圆锥面、斜面等直

纹面的铣削、倾斜孔加工会大幅度提高加工系统的刚

性，明显提高机床耐重切削的能力。

锁紧力计算：

输入油压２０ＭＰａ，锁住面积：油压环长５０ｒａｍ，保守

估计６０％接触。

则接触总面积：

Ｓ＝１『ｄ１６０％＝１ｒ×１１５×５０×６０％＝１０８３８．５ｒａｍ２

锁紧力：

Ｆ＝ｐ５‘‘＝２０

Ｘ

１０８３８．５×０．２＝４３３５４Ｎ

锁紧力矩：

Ｔ＝ＦＲ＝４３３５４×５７．５×１０３＝２４８２．８Ｎ・ｍ

比ＦＩＢＲＯ公司的产品摆动部分的锁紧力１００ｋｇｆ・

ｍ更大一些。能符合要求，可以耐重切削。

［参考文献】

［１］龚景安，许立忠．机械设计（第二版）［Ｍ］．北京：机械工业

出版社．１９９８．

【２］《机床设计手册》编写组．机床设计手册［Ｍ］．北京：机械

工业出版社。１９８６．

［３］《机械设计手册》编委会．机械设计手册（第２、３、５卷）

［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００４．

［５］刘雄伟．数控加工技术与编程技术［Ｍ］．北京：机械工业出

版社。２０００．

［６］吕强．ＵＣＰ７１０五轴机床中的坐标变换［Ｊ］．现代制造，

２００３（４）．

一

［７］宋明，张雪，倪立明．五坐标数控机床后置处理程序编制

［Ｊ］．机械工艺师，２００１（３）．・

［８】张曙，海舍尔．并联运动机床［Ｍ］．北京：机械工业出版社，

２００３．

、．

（编辑李秀敏）

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