數(shù)控機床工作臺
發(fā)布者：卓東機械 發(fā)布時間：2011/5/26 9:19:11
工作臺是數(shù)控機床伺服進給系統(tǒng)中的執(zhí)行部件。立式數(shù)控機床和臥式數(shù)控機床的工作臺結(jié)構(gòu)形式是不相同的�；剞D(zhuǎn)運動。
1、分度工作臺 圖7 65為臥式加工中心多齒盤分度工作臺結(jié)構(gòu)。
當需要分度時，液壓缸8的下腔進壓力油，活塞5抬起工作臺，上多齒盤4離開下多齒盤9，而當上多齒盤上到頂時，壓下一行程開關(guān)，發(fā)出開始分度信號。此時伺服電動機啟動，經(jīng)過蝸輪副1和小軸端的小齒輪3，帶動上多齒盤4的大齒輪，按規(guī)定分度角度回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)到位以后，發(fā)出下降信號，液壓缸8的上腔進壓力油，工作臺下降，上下多齒盤再度嚙合，達到準確分度。此時另一行程開關(guān)被壓下，發(fā)出分度完畢信號，機床即可開始加工。
機床分度工作臺所以常用多齒分度盤分度方式，是因為多齒盤分度有以下優(yōu)點：1）分度精度高，精度保持性好；2）重復性好；3）剛性好，承載能力強；4）能自動定心；5）分度機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)可以分離。
上圖所示分度工作臺，系偏小規(guī)格加工中心的分度工作臺，拉緊力液壓缸在工作臺中心處拉近，但是因為工作臺尺寸較小，工作臺面下凹程度不會太多，但是當工作臺面較大（例如800mm×800mm以上）時，如果仍然只在臺面中心處拉緊，勢必增大工作臺面下凹量，不易保證臺面精度。為了避免這種現(xiàn)象，常把工作臺受力點從中央附近移到離多齒盤作用點較近的環(huán)形位置上，改善工作臺受力狀況，有利于臺面精度的保證，如圖7-66所示。
圖7-67中為另一種結(jié)攙多齒分度工作臺，圖中固定多齒盤3固定，回轉(zhuǎn)多齒盤5隨工作臺回轉(zhuǎn)，通過夾緊多齒盤4定位夾緊。分度時活塞2底部進壓力油，克服蝶形彈簧彈力，使夾緊多齒盤4抬起，驅(qū)動機構(gòu)使回轉(zhuǎn)多齒盤5回轉(zhuǎn)一定指令角度，活塞2底部回油，靠碟簧連過括塞桿將夾緊多齒盤4壓緊在固定多齒盤3及回轉(zhuǎn)多齒盤5上，實現(xiàn)準確定位�；钊麠U一般有6個，沿圓周均布。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是分度工作臺分度時不用抬起，不怕工件偏載。
多齒盤分度工作臺通常采用PLC簡易定位，驅(qū)動機構(gòu)采用蝸輪副及齒輪副，電器定位與多齒盤定位會產(chǎn)生定位干涉，即所謂的過定位。當上多齒盤下落，為了與下齒盤正確嚙合，工作臺會產(chǎn)生附加扭轉(zhuǎn)，一旦出現(xiàn)不正常的過大扭轉(zhuǎn)，由于蝸桿的自鎖作用，會導致驅(qū)動元件的損壞。為此許多制造廠家在設(shè)計上采用了浮動蝸桿結(jié)構(gòu)，如圖7 68所示。
2、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺如前所述，多齒盤分度工作臺，只能按最小角度的整數(shù)倍分度，故即使采用360齒的齒盤，也只能是1。的整數(shù)倍數(shù)，而且只能在不切削時，方能進行分度。這就便多齒分度盤工作方式受到一定局限。為了實現(xiàn)任意角度分度和在切削過程中轉(zhuǎn)臺能夠回轉(zhuǎn)（多一個數(shù)控坐標），采用了數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺，簡稱數(shù)控轉(zhuǎn)臺，其結(jié)構(gòu)如圖7 69所示。
需要分度時，泄去鎖緊液壓缸上腔的壓力油，即可處于松開狀態(tài)，此時由伺服電動機驅(qū)動蝸輪副帶動工作臺回轉(zhuǎn)，而分度角度位置則由角度位置反饋元件反饋給數(shù)控裝置。反饋元件通常為圓感應同步器和圓光柵。數(shù)控轉(zhuǎn)臺的蝸桿傳動，采用單頭雙導程蝸桿傳動或者采用平面齒輪圓柱齒輪包絡蝸桿傳動，也可采用雙蝸桿傳動。雙導程蝸桿左、右齒面的導程不等，因而蝸桿軸向移動，即可改變嚙合間隙，實現(xiàn)無間隙傳動。平面齒圓柱齒輪包絡蝸桿傳動，它的接觸齒數(shù)多，重疊系數(shù)大，因而它的承載能力比普通圓柱蝸桿傳動副高1～2倍，且傳動效率高、磨損小、傳動平穩(wěn)，是比較理想的傳動形式，只是它的制造工藝復雜、成本高。
圖7-70為雙蝸桿傳動結(jié)構(gòu)，用兩個蝸桿分別實現(xiàn)對蝸輪的正、反向傳動。蝸桿2可軸向調(diào)整，使兩個蝸桿分別與蝸輪的左右齒面接觸，盡量消除正反傳動間隙。調(diào)整墊3、5用于調(diào)整一對錐齒輪的嚙合和間隙。雙蝸桿傳動雖然較雙導程蝸桿及平面齒圓柱齒輪包絡蝸桿傳動結(jié)構(gòu)復雜，但普通蝸輪蝸桿制造工藝簡單，承載能力比雙導程蝸桿大。
3、帶交換托盤的多齒分度工作臺為了提高加工中心的運轉(zhuǎn)率，在加工中心前面（或側(cè)面），設(shè)置二面或多面交換托盤，通過托盤自動交換裝置，與主機進行托盤交換。圖7-71所示為帶交換托盤的多齒分度工作臺結(jié)構(gòu)。
圖中的過渡橋1是托盤自動交換裝置到加工中心主機之間的過渡橋。交換托盤經(jīng)過過渡橋1，進到主機分度工作臺上面，此時由托盤自動交換裝置發(fā)出交換托盤到位信號，由活塞5拉緊載有交換托盤3的拉板4，使交換托盤被定位塊2（共有6個）和兩個定位銷定位住。此時由信號桿9壓一微動開關(guān)，發(fā)出定位完了信號。與此同時，工件交換的推料桿縮回，至全部縮回后，發(fā)出縮回完了信號，機床即可開始加工工件。待工件的一面加工完需要分度時，壓力油進到活塞8的下方，抬起活塞8，使分度轉(zhuǎn)臺連同交換托盤一起被抬起，上多齒盤便離開下多齒盤。當抬到頂時，發(fā)出抬起完成信號，此時伺服電動機驅(qū)動蝸輪副Z1、Z2，再驅(qū)動齒輪副Z3、Z4，把工作臺轉(zhuǎn)位到所需分度角度，然后活塞8下降，上多齒盤6再度與下多齒盤7嚙合，完成準確分度。
4、數(shù)控分度頭數(shù)控分度頭是數(shù)控沖床和加工中心等常用的附件。它的作用是按照控制裝置的信號或指令作回轉(zhuǎn)分度或連續(xù)回轉(zhuǎn)進給運動，以使數(shù)控機床能完成指定的加工工序。數(shù)控分度頭一般與數(shù)控銑床、立式加工中心配套，用于加工軸，套類工件：數(shù)控分度頭可以由獨立的控制裝置控制，也可以通過相宜的接口由主機的數(shù)控裝置控制。 圖7-72所示為FK14160B型數(shù)控分度頭，其動作原理如下：剎緊液壓缸活塞4的后腔（活塞右側(cè)）通人壓縮空氣后，主軸松開，松開信號由傳感囂6發(fā)出。伺服電動機旋轉(zhuǎn)至選定的角度后，剎緊液壓缸的話塞4的前腔（活塞左側(cè)）通人壓縮空氣，剎緊信號由傳感器5發(fā)出，剎緊完畢后，主機發(fā)信號，開始切削加工。當工作臺完成一個工作循環(huán)后，工作臺返回零位，零位信號傳感器8發(fā)出零位到位信號。
