几种数控机床回转轴定位夹紧方式.pdf

DesignandResearch设计与研究 几种数控机床回转轴的定位夹紧方式 张文博 刘春时 张维官 王 哲 (沈阳机床 (集团)设计研究院有限公司，辽宁沈阳110142) 摘 要：针对双摆角数控万能铣头和数控转台等实现五轴加工中心回转进给运动的功能部件 ，对其回转轴的 定位夹紧机构的设计进行了深入的研究，介绍 了几种数控机床 回转轴设计 中常用的定位夹紧方式， 并阐述 了各定位夹紧机构在数控机床 回转轴中的设计和应用方法。 关键词：数控机床 回转轴 定位夹紧 齿盘 夹紧套 中图分类号：TG502．1 文献标识码 ：A SeveralpositioningandclampingmodesfortherotaryaxisofNC machinetools ZHANGWenbo，LIU Chunshi，ZHANGWeiguan，WANG Zhe (ShenyangMachineTool(Group)DesignResearchInstituteCo．，Ltd．，Shenyang110142，CHN) Abstract：Basedonthebi—rotaryNCmillingheadandtheNC rotary table．whichprovidedrotary feedforthe5一 axismachiningcenter，itdeeplyresearchedthedesignoftheclampingandpositioningmechanism ofthe rotary axis．Italsointroducedseveralpositioningandclampingmodesfortherotary axisoftheNCma— chinetoolsanddiscussedthedesignandapplicationmeansabouttherotary axisoftheNCmachinetools inusingofthepositioningandclampingmechanism． Keywords：NCMachineTools；Rotary Axis；PositioningandClamping；End—toothedDisc；ClampingSleeves 双摆角数控万能铣头和数控转台是实现五轴加工 端齿盘式定位夹紧机构具有固定角度分度定位功 中心回转进给功能的关键功能部件，不但要为五轴联 能，通过动齿盘与静齿盘的脱开、转位和啮合即可实现 动加工提供第四轴和第五轴的回转进给运动，而且要 回转轴的锁紧和高精度的分度定位。如图1所示，其 具备固定角度的分度定位或任意角度的定位夹紧功 最小分度单位受齿盘的齿数限制，由于误差平均效应， 能…。这是因为在对工件指定角度平面或定向特征 齿盘的齿数越多，定位精度也越高 J，常用的端齿盘 进行定位加工时，仅靠驱动系统和传动机构通常并不 定位精度一般可达±2”以上。因此，此类机构常用于有 能满足工件所需的定位精度要求。即使定位精度能够 固定角度分度功能的数控转台、数控刀架和角度头等 得到保证，当刀具或工件承受较大切削力时，尤其是在 功能部件的设计中，通过齿盘的分度定位功能在某一 重切削时，其所处的回转轴也将承受较大的切削扭矩 ， 固定角度来锁紧回转轴，实现工件某一固定角度的定 这势必会带来驱动电动机发热量大、传动机构受力变 位加工 形和传动刚度不足而引起刀具或工件振动等问题，从 而严重影响工件的加工精度。因此，回转轴中定位夹 紧机构的应用，不但能够为回转轴指定角度加工提供 较高的定位精度，还能够分散传动机构定位加工时的 受力，将力直接传递给箱体，使驱动系统和传动机构得 到释放，从而保证 回转轴具有较高的传动刚性。本文 针对双摆角万能铣头和数控转台回转轴的定位夹紧功