在分度机构旋转工作台的设计.doc

1、摘 要 本课题研究的题目为在分度机构回转工作台的设计，此工作台配合激光焊接机共同使用。本课题的设计从激光焊接的特点出发，针对焊接时焊枪不宜360度全方位旋转与焊接时速度不宜过快等特点，设计出一个能在水平工作面带动工件360度全方位旋转的工作转台，同时为了能提高焊接加工的效率，工作转台设计为多工位旋转工作台。从而达到一次性装夹多个工件进行加工。相对于传统机械分度头，操作方便，分度精度高，生产效率高。本工作台的工作原理：首先从加工零件的装夹出发，设计加工的零件为圆柱体，装夹机构分为主动顶杆与从动顶杆，从动顶杆可在水平方向移动一定距离，装夹时，工件水平放置与主动顶杆与从动顶杆之间，由动顶杆提供夹紧力

2、讲工件夹紧。然后是工作台工位的布置，工作转台为两对称分布的圆盘，中间由一空心轴连接，工位则均匀的分布在圆盘上面。最后是工作台的运转，工作台运转可分为公转与自转，自转体现在工位的自转，带动工件自转完成焊接；公转体现在工作转台的旋转，实现加工工位之间的转换。公转采用间歇式旋转，而其停顿的时间恰为工位自转一周所用时间。公转的间歇式运动由步进电机实行。关键词：分度回转工作台；多工位；公转与自转Abstract The topic of this topic research for dividing mechanism in the design of the rotary table，The wor

3、kbench with common use laser welding machine.This topic design starting from the characteristics of laser welding,For welding when the welding torch is unfavorable and 360 - degree rotating and welding velocity shoulds not be too fast and other characteristics,Design a 360 - degree can drive in a ho

4、rizontal face workpiece rotating turntable work, at the same time in order to improve the efficiency of the welding processing, multiple location rotary worktable turntable design work. So as to achieve more than one-time clamping the workpiece for machining. Compared with traditional mechanical div

5、iding head, easy operation, high indexing precision, high production efficiency. This workbench works: first, starting from the clamping of machining parts, design machining parts for the cylinders, the clamping mechanism is divided into driving plunger and driven push rod, driven push rod can move

6、in horizontal distance, the clamping, the workpiece is placed and active between plunger and driven push rod, provided by the moving plunger clamping force of clamping workpiece. Workbench station layout, and then works turntable disc into two symmetrical distribution, center consists of a hollow sh

7、aft connection, location is evenly distributed on the disc. Finally workbench, the workbench is running can be divided into the revolution and rotation, the rotation is in the location of the rotation, drive the workpiece rotation to complete welding; The work embodied in the rotation of the turntab

8、le, realize conversion between processing station. Revolution of using intermittent rotation, and rotates the pause time to station used time. Revolution of intermittent movement by stepper motor.Key words:Indexing rotary table; Transfer; The revolution and rotation 目 录引言11.1 国内外转台简介12 工作台的方案设计及相应尺寸

9、设计12.1 设计要求12.2 设计方案的选择22.3 设计方案的确定32.4 工作台台体设计计算42.4.1 初定工位数42.4.2工位滚动轴承的选择42.4.3 工作台台体尺寸的确定62.4.4 工作台的设计73 工作台动力系统设计73.1 传动比的设定73.2 公转与自转时的最大回转速度83.3 步进电机选择84 齿轮减速机构的设计94.1 自转工作台用于驱动工位自转的齿轮设计95 蜗轮蜗杆设计105.1 公转蜗轮蜗杆设计115.1.1.选择蜗杆传动类型115.1.2.材料的选择115.1.3.按齿面接触疲劳强度进行设计125.1.4校核蜗轮抗弯强度145.1.5 蜗杆、蜗轮股部分尺寸的

10、计算145.1.6热平衡计算155.2 自转蜗轮蜗杆设计155.2.1 选择蜗杆传动类型155.2.2.材料的选择155.2.3按齿面接触疲劳强度进行设计155.2.4校核蜗轮抗弯强度175.2.5 蜗杆、蜗轮股部分尺寸的计算175.2.6热平衡计算186 轴的设计186.1 主轴的材料选取186.1.2 初步估算轴的最小直径186.1.3按扭转强度校核轴的强度186.1.4 按弯扭组合校核轴的强度196.1.5 拟定装配方案196.1.6 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度196.1.7 计算过程206.1.8按弯扭合成应力校核轴的强度226.1.9精确校核轴的疲劳强度226.2 蜗杆

11、传动轴的设计246.2.1 轴的材料选取256.2.2 初步估算轴的最小直径256.2.3按扭转强度校核轴的强度256.2.4 按弯扭组合校核轴的强度256.2.5 拟定装配方案256.2.6 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度266.2.7 计算过程266.2.8 按弯扭合成应力校核轴的强度286.2.9 精确校核轴的疲劳强度297 顶杆的设计317.1 主动顶杆的设计317.2 从动顶杆设计328 轴承设计338.1 计算过程348.1.2 轴承的轴向力计算348.1.3 轴承的当量动载荷348.1.4轴承的动载荷C358.2其他轴承的选择359 法兰设计3510 键的选择3610.

12、1 公转蜗轮键连接3710.2 工作转台键连接3711 螺纹连接3811.1螺栓连接的设计3811.1.1螺栓组的设计3811.1.2 螺栓受力分析3811.1.3 确定螺栓直径3911.2 螺钉连接的设计3912 箱体的设计4012.1箱体的主要功能4012.2箱体的分类4012.3 箱体结构设计4113 润滑4114 总结41谢词43参考文献44引言 旋转工作台是各种机床上必不可少的配件，目前应用在各种铣床、数控机床和激光焊接机床上，它配合步进电机的自动分度加工再继续领域有更大的应用。旋转工作台的的功能多少于精度高低直接关系到机床加工效率与工件质量。一个国家实力的强弱很大方面取决于工业能力

13、强弱，本次毕业设计着力于设计一个高质量高精度的带分度机构的多工位旋转工作台。1.1 国内外转台简介 改革开放以来，在全球化经济体系的推动下，引进了国外各种先进技术。其中分度回转工作台的运用得到了广泛推广，各种新型工作台不断被引进，同时我国也自主研制和开发了一批适用、高效性的分度回转工作台。本次设计的意义是设计出一套结构简单、实用性强、精度系数比较高的自动分度回转工作台，并能满足生产和加工的需要。 分度回转工作台作为数控机床中的一个非常大的部分，研究其设计、制造过程是非常有实际的工程应用价值。数控工作台的应用非常多，而数控工作台像自动分度回转工作台的研究必然有着其实际的意义。 工作台直径是转台主

14、参数，目前我国专业生产厂制造的转台有手动和手动机动两种，全是水平式，规格有200,250,320,400,500五种，分度精度按部标为3。国外转台品种繁多，按驱动控制方式可分为电动、气动、浓压和数控。按分度方式可分为机械、光学、数显、端齿盘、钢球、电感和多面体。工业水平发达的国家的转台品种多、规格全、精度高。没有单一的转台生产厂，如西德霍夫曼公司生产七十多个品种规格的转台，日本津田驹工业株式会社也有四十多种，这两家还生产多种分度头，有的产品既是转台又是分度头，而机床附件又都仅是这两家公司的一部分。在分度精度上首推美国莫尔公司的1440齿机械分度转台，其精度高0.1。瑞士的西浦公司生产200-4

15、50mm八种规格的转台，分度精度在4-18之间。在锁紧机构上采用钢盘机构，不致使工作台面因受力而变形。2 工作台的方案设计及相应尺寸设计2.1 设计要求 设计一套水平轴旋转多工位工作台，该工作台具有自转和公转功能。这是激光焊装备中的一个自动化设备，用于激光焊接自动化生产线上。如图21工作台示意图所示，该工作台用于激光焊，其具体工作情况为：各工位自转作连续转动；各工位公转（工作台台体旋转）作间歇转动，每旋转一个工位（旋转角度360/工位数）便停顿一下，停顿时间恰好等于工位自转一周所需的时间。其总体尺寸如下：工作台长a400mm工作台宽b400mm工作台高h450mm工作数：由具体设计而定自转速度：130转/分公转速度：10转/分分度误差：5零件尺寸：3050mm （如图2