數控機床工作臺
發布者：卓東機械 發布時間：2011/5/26 9:19:11
工作臺是數控機床伺服進給系統中的執行部件。立式數控機床和臥式數控機床的工作臺結構形式是不相同的。回轉運動。
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構。
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，發出開始分度信號。此時伺服電動機啟動，經過蝸輪副1和小軸端的小齒輪3，帶動上多齒盤4的大齒輪，按規定分度角度回轉，轉到位以后，發出下降信號，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。此時另一行程開關被壓下，發出分度完畢信號，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）分度機構和驅動機構可以分離。
上圖所示分度工作臺，系偏小規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中為另一種結攙多齒分度工作臺，圖中固定多齒盤3固定，回轉多齒盤5隨工作臺回轉，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，驅動機構使回轉多齒盤5回轉一定指令角度，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及回轉多齒盤5上，實現準確定位。活塞桿一般有6個，沿圓周均布。這種結構的優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，驅動機構采用蝸輪副及齒輪副，電器定位與多齒盤定位會產生定位干涉，即所謂的過定位。當上多齒盤下落，為了與下齒盤正確嚙合，工作臺會產生附加扭轉，一旦出現不正常的過大扭轉，由于蝸桿的自鎖作用，會導致驅動元件的損壞。為此許多制造廠家在設計上采用了浮動蝸桿結構，如圖7 68所示。
2、數控回轉工作臺如前所述，多齒盤分度工作臺，只能按最小角度的整數倍分度，故即使采用360齒的齒盤，也只能是1。的整數倍數，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。為了實現任意角度分度和在切削過程中轉臺能夠回轉（多一個數控坐標），采用了數控回轉工作臺，簡稱數控轉臺，其結構如圖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，此時由伺服電動機驅動蝸輪副帶動工作臺回轉，而分度角度位置則由角度位置反饋元件反饋給數控裝置。反饋元件通常為圓感應同步器和圓光柵。數控轉臺的蝸桿傳動，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，實現無間隙傳動。平面齒圓柱齒輪包絡蝸桿傳動，它的接觸齒數多，重疊系數大，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，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為雙蝸桿傳動結構，用兩個蝸桿分別實現對蝸輪的正、反向傳動。蝸桿2可軸向調整，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。調整墊3、5用于調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構復雜，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率，在加工中心前面（或側面），設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構。
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，發出定位完了信號。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，發出抬起完成信號，此時伺服電動機驅動蝸輪副Z1、Z2，再驅動齒輪副Z3、Z4，把工作臺轉位到所需分度角度，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、數控分度頭數控分度頭是數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分度或連續回轉進給運動，以使數控機床能完成指定的加工工序。數控分度頭一般與數控銑床、立式加工中心配套，用于加工軸，套類工件：數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控裝置控制。 圖7-72所示為FK14160B型數控分度頭，其動作原理如下：剎緊液壓缸活塞4的后腔（活塞右側）通人壓縮空氣后，主軸松開，松開信號由傳感囂6發出。伺服電動機旋轉至選定的角度后，剎緊液壓缸的話塞4的前腔（活塞左側）通人壓縮空氣，剎緊信號由傳感器5發出，剎緊完畢后，主機發信號，開始切削加工。當工作臺完成一個工作循環后，工作臺返回零位，零位信號傳感器8發出零位到位信號。
