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數(shù)控機(jī)床分度工作臺(tái)
日期：2010年01月27 來源：沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床
分度工作臺(tái)的分度和定位按照控制系統(tǒng)的指令自動(dòng)進(jìn)行，每次轉(zhuǎn)位回轉(zhuǎn)一定的角度(90‘、60*、45‘、30‘等)，為滿足分度精度的要求，數(shù)控機(jī)床所以要使用專門的定位元件。常用的定位元件有插銷定位、反靠定位、齒盤定位和鋼球定位等幾種。我們以常用的齒盤定位式來說明其工作原理。
(1)齒盤定位的分度工作臺(tái)工作原理 齒盤定位的分度工作臺(tái)能達(dá)到很高的分度定位精度，沈陽第一機(jī)床廠一般為±3”，最高可達(dá)±0．4”。能承受很大的外載荷，定位剛度高，精度保持性好。實(shí)際上，由于齒盤嚙合脫開相當(dāng)于兩齒盤對研過程，因此，隨著齒盤使用時(shí)間的延續(xù)，其定位精度還有不斷提高的趨勢。廣泛用于數(shù)控機(jī)床，也用于組合機(jī)床和其他專用機(jī)床。
THK6370自動(dòng)換刀數(shù)控臥式鏜銑床分度工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)。它主要由一對分度齒盤13、14，升夾液壓缸12，活塞8，液壓馬達(dá)，蝸桿副3、4和減速齒輪副5、6等組成。數(shù)控機(jī)床分度轉(zhuǎn)位動(dòng)作包括：①工作臺(tái)抬起，齒盤脫離嚙合，完成分度前的準(zhǔn)備工作；②回轉(zhuǎn)分度；③工作臺(tái)下降，齒盤重新嚙合，完成定位夾緊。
工作臺(tái)9的抬起是由升夾液壓缸的活塞8來完成，其液壓回路工作原理。當(dāng)需要分度時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出分度指令，工作臺(tái)升夾液壓缸的換向閥電磁鐵E：通電，壓力油便從管道24進(jìn)入分度工作臺(tái)9中央的升夾液壓缸12的下腔，于是活塞8向上移動(dòng)，通過推力軸承10和11帶動(dòng)工作臺(tái)9也向上抬起，使上、沈陽第一機(jī)床廠下齒盤13、14相互脫離嚙合，液壓缸上腔的油則經(jīng)管道23排出，通過節(jié)流閥L：流回油箱，完成分度前的準(zhǔn)備工作。
當(dāng)分度工作臺(tái)9向上抬起時(shí)，通過推桿和微動(dòng)開關(guān)，發(fā)出信號，使控制液壓馬達(dá)ZM-16的換向閥電磁鐵E，通電。壓力油從管道25進(jìn)入液壓馬達(dá)使其旋轉(zhuǎn)。數(shù)控機(jī)床通過蝸桿副3、4和齒輪副5、6帶動(dòng)工作臺(tái)9進(jìn)行分度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓馬達(dá)的回油是經(jīng)過管道26，節(jié)流閥L2及換向閥E，流回油箱。調(diào)節(jié)節(jié)流閥L：開口的大小，便可改變工作臺(tái)的分度回轉(zhuǎn)速度(一般調(diào)在2r?min左右)。工作臺(tái)分度回轉(zhuǎn)角度的大小由指令給出，共有8個(gè)等分，即為45*的整倍數(shù)。當(dāng)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)角度接近所要分度的角度時(shí)，減速擋塊使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出減速信號，換向閥電磁鐵E，通電，該換向閥將液壓馬達(dá)的回油管道關(guān)閉，此時(shí)，液壓馬達(dá)的回油除了通過節(jié)流閥L，還要通過節(jié)流閥l：數(shù)控機(jī)床才能流回油箱，節(jié)流閥L：的作用是使其減速。因此，工作臺(tái)在停止轉(zhuǎn)動(dòng)之前，其轉(zhuǎn)速已顯著下降，為齒盤準(zhǔn)確定位創(chuàng)造了條件。沈陽第一機(jī)床廠當(dāng)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)角度達(dá)到所要求的角度時(shí)，準(zhǔn)停擋塊壓合微動(dòng)開關(guān)，發(fā)出信號，使電磁鐵E，斷電，堵住液壓馬達(dá)的進(jìn)油管道25，液壓馬達(dá)便停止轉(zhuǎn)動(dòng)。到此，工作臺(tái)完成了準(zhǔn)停動(dòng)作，與此同時(shí)，電磁鐵E：斷電，壓力油從管道24進(jìn)入升夾液壓缸上腔，推動(dòng)活塞8帶著工作臺(tái)下降，于是上下齒盤又重新嚙合，完成定位夾緊。液壓缸下腔的油便從管道23，經(jīng)節(jié)流閥L，流回油箱。在分度工作臺(tái)下降的同時(shí)，由推桿使另一微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作，發(fā)出分度轉(zhuǎn)位完成的回答信號。
分度工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)是由蝸桿副3、4帶動(dòng)，而蝸桿副轉(zhuǎn)動(dòng)具有自鎖性，即運(yùn)動(dòng)不能從蝸輪4傳至蝸桿3。但是工作臺(tái)下降時(shí)，最后的位置由定位元件——齒盤所決定，數(shù)控機(jī)床即由齒盤帶動(dòng)工作臺(tái)作微小轉(zhuǎn)動(dòng)來糾正準(zhǔn)停時(shí)的位置偏差。如果工作臺(tái)由蝸輪4和蝸桿3鎖住而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)便產(chǎn)生了動(dòng)作上的矛盾。沈陽第一機(jī)床廠為此，將蝸桿軸設(shè)計(jì)成浮動(dòng)式的結(jié)構(gòu)，即其軸向用兩個(gè)推力軸承2抵在一個(gè)螺旋彈簧1上面。這樣，工作臺(tái)作微小回轉(zhuǎn)時(shí)，便可由蝸輪帶動(dòng)蝸桿壓縮彈簧1作微量的軸向移動(dòng)，從而解決了它們的矛盾。
(2)多齒盤的特點(diǎn) 多齒盤在使用中有很多優(yōu)點(diǎn)：①定位精度高。同于多齒盤采用向心多齒結(jié)構(gòu)，它既可以保證分度精度，同時(shí)又可以保證定心精度，而且不受軸承間隙及正反轉(zhuǎn)的影響，一般定位精度可達(dá)±3”，高精度的可在±0．3”以內(nèi)。同時(shí)重復(fù)定位精度既高又穩(wěn)定數(shù)控機(jī)床。②承載能力強(qiáng)，定位剛度好。由于是多齒同時(shí)嚙合，一般嚙合率不低于90％，每齒嚙合長度不少于60％。③齒面的磨損對定位精度的影響不大，沈陽第一機(jī)床廠隨著不斷的磨合，定位精度不僅不會(huì)下降，而且有可能提高，因而使用壽命也較長。④適用于多工位分度。由于齒數(shù)的所有因數(shù)都可以作為分度工位數(shù)，因此一種多齒盤可以用于分度數(shù)目不同的場合。
多齒盤分度工作臺(tái)除了具有上述優(yōu)點(diǎn)外，數(shù)控機(jī)床也還有些不足之處；①其主要零件——多齒端面齒盤的制造比較困難，其齒形及形位公差要求很高，而且成對齒盤的對研工序很費(fèi)工時(shí)，一般要研磨幾十小時(shí)以上，因此生產(chǎn)效率低，成本也較高。②在工作時(shí)動(dòng)齒盤要升降、轉(zhuǎn)位、定位及夾緊。沈陽第一機(jī)床廠因此，多齒盤分度工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)也相對的要復(fù)雜些。但是從綜合性能來衡量，它能使一臺(tái)加工中心的主要指標(biāo)——加工精度得到保證，因此目前在臥式加工中心上仍在采用。
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