数控分度工作台设计.doc

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1、绪论1.1前言数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产。”制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业钢钒采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行

2、封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。由于这里不能上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要其他资料的朋友，请加叩扣:2215891151 数控机床是装备制造业的工作母机，是实现制造技术和装备现代化的基石，是保证高技术产业发展和国防军工现代化的战略装备。纵观振兴装备制造业的16个关键领域，每个领域的振兴都需要大批先进的数控机床来装备，如发展大型火力发电和核电机组、制造大型化工设备、开发大型海洋运输

3、船舶、研制大型薄板冷热连轧成套设备、发展高速列车、新型地铁和轨道交通车辆等，都需要大批高速、精密、高效和专用数控机床来加工制造。同时，数控机床作为国防军工的战略装备，是各种武器装备最重要的制造手段，是国防军工装备现代化的重要保证。国际上一些发达国家意志把高性能数控机床作为战略物资而严加控制，限制我国进口高性能数控机床。目前，由于我国数控机床产业发展相对滞后，已经制约了整个装备制造业的发展，直接影响到国防军工的产业安全。国内外装备制造业的发展经验表明，发展装备制造业，数控机床是基础，因此，全面落实科学发展观，加快发展我国数控机床产业，具有基础性、前瞻性、全局性的战略意义。1.2数控分度工作台的发

4、展现状和趋势1.2.1我国数控分度工作台的发展现状我国对数控机床及数控技术的研究和开发始于1958年，一直到20世纪60年代中期还处在研制、开发时期。1965年，国内开始研制晶体管数控系统。20世纪60年代末至70年代研制成功立式数控铣床、CJK-18数控系统和数控非圆齿轮插齿机。从20世纪70年代开始，我国的数控技术在车、铣、镗、磨、齿轮加工、电加工等领域全面展开，数控加工中心在上海、北京研制成功。但由于稳定性未得到解决，因此没有得到广泛推广。在这一时期，数控线切割机床由于结构简单、使用方便、价格低廉，在模具数控加工中得到了广泛应用和推广。20世纪80年代，我国从日本FANUC公司引进了部分

5、数控系统和直流伺服电动机、直流主轴电机技术，以及从美国、欧洲等发达国家引进一些新的技术，并进行了国产商品化生产，这些数控系统可靠性高、性能稳定、功能齐全，推动了我国数控机床稳定发展，使我国的数控机床在性能和质量上产生了一个质的飞跃。数控机床包括床身、立柱、工作台、进给机构等部件。工作台作为数控机床的重要组成部分，也是影响加工精度的重要环节。从一开始为了满足加工简单的零件而设计的直线运动的x-y工作台，到现在为了实现多工位加工而制造的分度工作台和回转工作台等。为了满足现代制造业的发展，也为了环境的要求，工作台的驱动装置从原来的机械驱动变为液压驱动，现在更多的采用了气动装置，更好的保护了环境，节约

6、了资源。数控工作台作为机床配件的一种，其现状与机床的配件业和机床的发展密切相关。机床配件发展来进行带动，这就不得不提到我国机床业发展前景，我国机床业要想进行更稳定且快速发展，必须进行全面数控化改革及创新工作，这样才能使一系列机床配件业不断一起跟进前进。但我国大部分机床配件厂资金还比较紧张，这使技术创新改革带动了很大影响，这也是我国配件水平未能快速进步重要一点。成为影响到机床业发展一个障碍。国产机床配件教国际技术来讲，无论技术还质量或性能上还与发达国家有一定差距。由于我国经济稳定增长，我国机床配件业也会呈现稳定发展趋势，市场份额也将不断提高，这种带动作用使我国机床业不断发展，但我国机床配件业也存

7、着一定不足，当然也有很好发展空间。1.2.2数控分度工作台的发展趋势从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要设备。进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进

8、入了一个蓬勃发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展商还解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控的大量需求以及计算机技术和现代化设计技术的飞速进步，数控分度工作台高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势。1.3数控工作台的研究分度工作台结构形式种类很多，从台面的定位形式角度出发，可将其分为三大类：定位销式分度工作台，端齿盘式分度定位工作台，钢球式定位工作台。对于定位销式分度机构，此机构由于结构简单，采用一些措施后能获得较高的定位精度，因此国内外的加工中心分度工作台多采用。端齿盘齿轮具有高的分度精度，能传递

9、大扭矩，所以广泛用于数控机床、加工中心机床、转塔车床和键床等分度机构和圆分度工作台上端齿盘的啮合相当于一对带梯形齿的端齿离合器啮合时由于整个齿面都能达到均匀的接触，分度精度非常高加工中心机床上采用端齿盘定位的分度工作台的定位精度一般都在5丝左右，最高可达1.5丝，而美国莫尔1440齿精密分度盘已达0.1丝。这是销定位等机构难于实现的端齿盘在进行高精度范围分度时，可靠性很高，啮合刚性很大。因此可以充分承受，切削。如直径为200mm和300mm的端齿盘工作台大容许切削力可达15000N。端齿盘还具有以下优点：首先，能进行高精度的结合分度。其次，能正确的进行自动对中，啮合时不需再找正中心。再次，直线

10、齿向对于选择磨削砂轮的外径自由度大。最后，具有互换性，耐磨性好，经济效率高。钢球分度定位机构比齿盘定位机构达到更高的定位精度日本社生产的一套钢球定位分度回转工作台最高分度定位精度已达1丝，为了使工作台达到高的分度定位精度，须正确布置钢球，钢球的精度应控制在真球度为0.3微米以下，各钢球相互直径差应不大于0.3微米。分度定位是由装置上下槽中各部钢球凹凸部分的分别啮合来实现。装置中上下槽内配置的钢球数目相等。啮合时，由于多数高精度钢球同时啮合，很多误差都相互抵消了，所以这种装置的分度精度和中心定位精度都非常高。钢球定位的分度工作台式目前分度精度较高（1丝）的一种分度工作台。但在目前的加工中心机床上

11、还未得到广泛采用。当前数控机床发展迅猛，向高速、高效、高精、柔性化、环保方面发展，与之相应的机床附件也应随之发展。数控分度头未来的发展趋势是：在规格上向两头延伸，即开发小规格也开发大规格的分度头，同时注意相关技术的开发；在性能方面将进一步提高刹紧力矩、提高主轴转速及可靠性方面发展；要求采用新材料；产品要价格低、操作方便。1.4本课题研究的内容随着数控技术不断发展与提高，使机床主机对配件要求与依赖都越来越高。机床配件技术发展间接决定了机床主机发展水平，专业化发展方向成为我国机床配件业总体发展趋势。为了缩小与国外工业大国差距，我国各大机床厂应全力配合，企业本身要加快技术步伐，积极自主创新，并且勇于

12、与国外企业多多学习。企业应该努力学习国际先进机床技术，全面开展创新工作，企业高层也应该鼓励并且大力支持机床配件创新，从而使我国机床配件业越做越强。本毕业设计是研究解决端齿盘作为分度定位机构的液压式数控分度工作台的工作原理和机械结构的设计和计算部分，设计思路是先原理后结构，先整体后局部。目前端齿盘为分度定位机构的液压式数控分度工作台广泛运用于数控机床和加工中心上。它的总的发展趋势是：1.在规格上向两头延伸，即开发小型和大型分度工作台。2.在性能上研制以钢为主的齿轮、齿盘，大幅度提高分度工作台的承载能力。3.分度定位装置不断提高分度工作台分度时的定位精度。在各种数控机床和其他机械的制造中，数控端齿

13、盘分度工作台等分度装置的应用十分广泛。近年来，随着数控技术的进步、自动化程度的普遍提高，加工中心类机床、数控车床、数控铣床的生产和应用日益广泛，对高精度、高效率的分度装置的需求也越来越大。随着我国制造业的发展，为了适应不同产品的加工要求，扩大加工范围，分度工作台也将在一定范围内得到运用。2 数控分度工作台总体方案设计随着人类生活的物质要求的不断提高和人类社会的不断发展，越来越复杂的零件被设计运用到各个领域。所以对加工她们的机床提出了更高的要求。液压式数控分度工作台实现工件的一次装夹的多工位加工，满足工件的加工要求。液压式数控分度工作台作为加工中心的重要部件，其功能与加工中心的功能有密切关系。在

14、数控分度工作台总体设计关键是要确定工作台的参数。加工中心最主要的参数为工作台尺寸等，根据确定的零件的典型零件进行选择。工作台尺寸这是加工中心的主参数，主要取决于典型零件的外廓尺寸、装夹方式等。应选比典型零件稍大一些的工作台，以便留出安装夹具所需的空间，还应考虑工作台的承载能力，承载能力不足时应考虑加大工作台尺寸，以提高承载能力。2.1数控分度工作台原理设计图2.1（a）端齿盘式分度工作台的结构原理图图2.1（b）端齿盘式分度工作台的结构原理图 端齿盘分度工作台 图2.1（a）、（b）所示是端齿盘式液压分度工作台的结构原理图。它主要由工作台、底座、夹紧油缸、分度油缸及端齿盘等部件组成，其工作过程

15、如下： 1、分度工作台抬起、松开 机床需要分度时，根据数控装置发出分度指令，由电磁铁控制液压阀（图中未标出），使压力油进液压管道23进入分度工作台7中央的夹紧油缸的油腔10，并推动活塞6上移动（油缸上腔9的油经管道22排出回油）。活塞6通过推力轴承5（轴承13与之配套使用），使工作台7抬起，上端齿盘4和下端齿盘3脱离啮合。在工作台7向上移动时带动内齿圈12与齿轮11下部啮合，完成分度前的准备工作。同时，工总台7向上抬起时，推杆2在弹簧的作用下向上移动，使推杆1能在弹簧的作用下右移松开微动开关D，发出松开到位信号。 2、分度工作台回转、分度 控制系统在接到松开到位信号后，控制电磁铁（液压阀）动作

16、，使压力油经管道21进入分度油缸左腔19，并推动齿条8右移（分度油腔右腔18的油经管道20排出回油）。齿条8带动齿轮11做回转运动，实现工作台的回转。改变油腔的行程，即可以改变齿轮11的回转角度。图中的分度工作台为：油缸的行程100mm，齿轮回转的角度为90。当齿轮在回转的过程中，挡块14放开推杆15；90回转到位后，挡块17压上推杆16，微动开关E发出到位信号，回转动作结束。分度工作台的回转速度可以通过液压系统进行调节。 3、分度工作台落下、夹紧 控制系统在接到回转到位信号后，由电磁铁控制液压阀（图中未标出）,使压力油经管道22进入分度工作台的夹紧油缸的油腔9，并推动活塞6下移（油缸下腔10

17、的油经管道23排出回油）。活塞6通过推力轴承5（轴承13与之配套使用），使工作台7落下，上端齿盘4和下端齿盘3啮合，夹紧、定位。工作台夹紧后，压下推杆2，使推杆1左移，压上微动开关C动作，发出夹紧完成信号。 4、分度油缸返回 控制系统在接到夹紧完成信号后，控制电磁铁（液压阀）动作使压力油经管道20进入分度油缸右腔18，并推动8左移（分度油缸左腔19的油经管道21排出回油），齿条8返回。这时，因为齿轮11的内齿圈已经脱开，分度工作台不动，同时挡块14压上推杆15，微动开关C动作，发出分度结束信号。2.2数控分度工作台的主要技术参数在经过查阅相关资料和进行初步的CAD辅助设计后，液压式数控分度工作

18、台根据使用的场合，所需的大小和形状有很多种类，本人设计的是加工中心上的一个分度工作台，根据需要本人的工作台相关参数如下：表2-1 液压式数控分度工作台相关参数中心高220（mm）中心套孔直径30（mm）工作台面直径320(mm)主轴连接尺寸136（mm）T型槽宽度10(mm)分度角度90使用压力2.5MPa使用流体液压油分度方向顺/逆时针最大载重量200kg分度精度0.2重复精度0.2（mm）2.3数控分度工作台的液压系统设计2.3.1液压系统的方案设计通过液压式数控分度工作台的基本原理和动作过程，可以了解到工作台需要有两个液压系统：一个是提供压力使工作台实现抬起和下降的动作，而另外一个液压系

19、统是实现工作台90分度回转的动作。这两个动作过程都需要液压系统具有使工作台平稳动作的功能，不要在工作台抬起、下降、分度的时候产生颤动，影响加工精度。图2.2 H型中位机能液压缸如图2.2所示，在液压缸的两侧油路上都串接一液控单向阀（液压阀），活塞可以在行程的任何位置上锁紧，不会因外界的原因而颤动，而其锁紧精度只受液压缸的泄漏和油液压缩性的影响。为了保证锁紧迅速、准确，换向阀采用了H型中位机能。这种液压系统能很好的满足液压式数控分度工作台的要求。2.3.2液压泵的选择根据液压式数控分度工作台的基本参数和CAD辅助设计对零部件的设计，可以知道：实现工作台的分度的液压系统的压力远比实现工作台上下运动

20、的压力要小，两个液压系统选择相同的液压泵，所以选择液压泵的时候只要满足上下运动的即可。根据工作台的最大载重量为200kg，不仅需要一定的过载能力，而且工作台本身也有自重，所以在选择时液压系统的最大载重为400kg。根据如图2.3所示设计的活塞尺寸，活塞的作用面为半径为32.5mm和半径为47mm围成的环面。计算过程如下：图2.3活塞 式(2.1) 式(2.2) 式(2.3)表2-2 液压泵参数型号流量1/min压力MPa转速rpm容积效率%重量kg驱动功率kwCB-B442.51450852.80.212.4 数控分度工作台的数控系统设计根据液压式数控分度工作台的动作过程，设置了四个数控指示灯

21、，其数控指令的动作顺序如表2-3：表2-3 液压式数控分度工作台数控系统动作顺序指令动作完成信号抬起工作台抬起，开关D松开发出抬起到位信号分度挡块17压到推杆16，E开关闭合发出分度到位信号下降工作台下降，开关D闭合发出下降、夹紧信号返回挡块14压到推杆15，开关C闭合发出分度结束信号3 数控分度工作台部件设计3.1 工作台的设计3.1.1工作台整体尺寸设计液压式数控分度工作台作为需要回转的部件，在其上还会有专业的夹具。为了满足其分度的功能，所以工作台做成圆形件，且根据工作台的加工零件的范围：最大载重量为200kg，所以工作台台面为320mm，工作台的高度为75mm。工作台表面需要T型槽，用于

22、工作台上的夹具的定位夹紧。为了使工作台耐用，在工作台的中心处设计一个中心孔，用于衬套 的安装。为了使下端面需要与中心转轴和端齿盘安装定位，所以要设计一个槽，槽宽和槽深都是根据端齿盘的尺寸来设计确定的。3.1.2工作台T形槽设计工作台T形槽的作用是用T形螺栓固定工作台上的夹具。T形槽的布置需要根据工作台的尺寸确定，根据设计时的方案，T形槽的长度为117.5mm，12条均布在工作台的上表面。根据工作台的结构要求和机械设计手册T形槽及螺栓头部尺寸（摘自GB/T158-1996）,选择如下：T形槽|A|基本尺寸/mm：10T形槽|B|尺寸/mm:16T形槽|C|尺寸/mm:7T形槽H|尺寸/mm:17

23、螺栓选择 公称尺寸/mm: M8图3.1T型槽3.1.3工作台中心孔设计工作台的中心孔设计，是根据在中心孔上有一个衬套，衬套的作用是：当衬套磨损了，可以方便更换。如果不用衬套，磨损后，则需要更换工作台。因其是标准件，加工方便，更换成本低，而且还能起到一定的导向的作用。衬套与工作台中心孔为小过盈配合。所以根据工作台的结构要求和衬套的标准规定可得，工作台中心孔的孔径为39mm。3.1.4工作台螺孔分布设计液压式数控分度工作台需要中心轴和端齿盘与工作台具有精度的相对位置。而工作台是由许多点、线、面组成的一个复杂的空间几何体。当考虑中心轴和端齿盘在工作台中占据一正确位置时，在实际安装，进行零部件定位时

24、需要螺栓的夹紧和定位销的定位相结合，才能满足工作台的动作要求。所以本设计中采用螺栓和定位销在工作台上圆周均布，一般采用三个螺栓与两个定位销对工作台及其部件进行定位夹紧。图3.2螺栓和定位销均布工作台3.2端齿盘设计多齿分度台按其齿根部的切槽深度可分为三种齿形，见图3.3所示，刚性齿的齿槽很浅，半弹性齿的齿槽介于刚、弹性之间；弹性齿的齿槽深度为齿厚的46倍或更深。弹性齿的材料为45号钢，调制HRC2528，正火稳定性处理。本装置采用弹性齿比刚性多齿盘可提高精度23倍，弹性多齿分度台是利用“平均效应”，使精度较低的齿牙盘组装成精度较高的多齿分度盘，即是利用多定位以提高精度。但必须满足两个条件，一是

25、材料符合胡克定律；二是每对齿在齿盘加压时能均匀啮合。由于弹性多齿分度台的累积角度误差不大于0.2，实际上可以成为一个测量基准，弹性多齿分度台实为360个齿面棱体。图3.3多齿分度台三种齿形弹性多齿分度台，其分度精度高，累积角度误差仅为0.10.2；重复精度好，可达0.3；自动定心精度高，中心偏移量可在0.001mm左右；使用寿命长，使用过程也是对研过程，可逐步减少残余分度误差。其分度精度不受正反转的限制，但只能做整度分度，最小分度值为360/Z，其中Z为齿盘的齿数。本设计中采用的是直线齿端齿盘，直线齿的上、下齿盘的齿形完全一样，可用一般的铣刀加工，制造比较方便。端齿盘主要参数计算：（1）由于端

26、齿盘的齿数 Z=360/ 式(3.1)式中 -需要分度的最小分度角 （）在此设计中最小分度角为90， Z=360/=360/90=4所以在设计中端齿盘的齿数可以是4的倍数即可，选择Z=64齿。（2）端齿盘的直径可以根据分度台台面所需求的尺寸确定，分度工作台的直径为320mm，所以选择D=216mm。（3）端齿盘的齿形角 =5060，选择=60。（4）端齿盘的齿长 B=(1015)mm，选择B=10。（5）端齿盘内径 根据结构可以确定为d=140mm。（6）端齿盘的齿高 在此设计中，运用了多弹性齿的原理，使端齿盘的齿高比普通端齿盘的高一些，h=20.4mm，b=7.6mm，h/b=20.4mm/

27、7.6mm2.68所以根据多弹性齿的介绍，已经基本达到了半弹性齿的要求。（7）大端齿距 式(3.2)（8）理论齿高 式（3.3）（b为大段齿顶宽度，经设计计算为），。（9）有效高度 式（3.4）（为上下齿盘齿顶间距离），。端齿盘的定位使用三个M6的螺钉均布在同一圆周上，同时使M6的定位销来定位，确保端齿盘的定位精度，满足工作要求。综上所述，可以绘出端齿盘如图3.4：图3.4端齿盘根据设计的数据，端齿盘的齿形图如图3.5所示：图3.5端齿盘齿形3.3中心轴设计3.3.1中心轴尺寸设计液压式数控分度工作台的中心转轴其结构尺寸基本上是按照工作台的整体尺寸确定的，其左端面的螺孔与定位销孔都是根据工作台

28、的下端表面的螺孔分布来设计的。其右端面的螺孔是根据与之配合的齿圈设计的，中心轴左端有3mm会嵌进齿圈的中心槽进行定位，再用三个均布的螺栓紧固。中心轴最重要的部分是其右端面的直径大小，在工作台结构允许的条件下，尽可能的使中心轴的支承面大。因为液压式数控分度工作台在分度旋转的时候，需要液压油顶起活塞，活塞两端都有推力轴承，通过推力顶起中心轴支撑面，在次过程中工作台的重物不一定在中心，所以会产生一定的倾覆力。中心轴的支承面越大则产生的倾覆力越小，分度后的中心重复定位精度也将会提高。所以根据工作台和端齿盘的尺寸，允许中心轴支承面的最大尺寸为136mm。图3.6中心轴3.3.2中心轴轴承选择根据中心轴的

29、动作原理，可知需要选择推力轴承：推力球轴承，推力球轴承由底座、轴圈和钢球保持架组件三部分构成。与轴配合的称轴圈，与外壳配合的称座圈。推力球轴承种类：接受力情况分单向推力球轴承和双向推力球轴承。单向推力球轴承，可承受单向轴向负荷。双向推力球轴承，可承受双向轴向负荷。双向推力球轴承，其中圈与轴配合。座圈的安装面呈球面的轴承，具有调心性能，可以减少安装误差的影响。推力球轴承不能承受径向负XXXXXXXXXX.此处删除无数+N个字，完整设计请加扣扣:2215891151 所以在工作台的底座设计的液压油管道与底座壁有0.025mm就不会泄露。为其安全考虑在本设计中一般都大于3mm。3.6.3铸造斜度根据

30、设计的要求工作台底座需要的铸造斜度从表3-3可知表3-3 铸造斜度斜度b：h角度应用范围1:5h25mm时钢和铁的铸件1:10h=25500mm时钢和铁的铸件1: 203h=25500mm时钢和铁的铸件工作台底座的铸造斜度选择第三种，即是铸造斜度为3。3.6.4加强筋图3.15工作台底座加强筋根据3.15的设计依据，加强筋分布在工作台底部的外部，所以工作台的底座加强筋为：加强筋的分布是按照工作台底座的结构要求分布的。3.6.5定位设计液压式数控分度工作台运用于加工中心机床上，所以工作台底座还需要在机床上的定位与夹紧设计。较常用的机床与工作台的定位与夹紧是通过T形槽的设计完成的，机床上的T形槽如

31、下：根据工作台的结构要求和机械设计手册T形槽及螺栓头部尺寸（摘自GB/T158-1996），选择如下：T形槽|A|基本尺寸/mm: 22T形槽|B|尺寸/mm： 37T形槽|C|尺寸/mm: 16T形槽|H|尺寸/mm: 38螺栓选择 公称尺寸/mm: M20图3.16T型槽工作台底座的设计需要用定位键进行定位，选择M12的螺栓进行固定，所以槽宽为18。螺栓安装的尺寸中心线为T形槽的间距尺寸，根据机械设计手册T形槽间距尺寸 摘自（GB/T 158-1996）表3-4形槽间距尺寸槽宽A56810121418222836424854（40）（50）（63）（80）100125160200250间距

32、P202532405063801001251602002503202532405063801001251602002503204003240506380100125160200250320400500由上表可知选择p=100mm工作台底座的其他结构可根据工作台的功能要求和其他部件的结果尺寸确定，最终可以确定如图3.17工作台：图3.17工作台3.7活塞密封块设计分度工作台的活塞腔有两部分组成：一是活塞上腔，其作用是在工作台完成分度后，通液压油使工作台下降、端齿盘啮合；二是活塞下腔，其作用是在工作台需要分度的时候通液压油，使工作台上升，端齿盘脱离啮合，准备分度。活塞的上腔是由工作台底座的内壁和活

33、塞形成的，而活塞的下腔是活塞和工作台底座内壁和活塞密封块组成的。活塞密封块的内壁是根据活塞杆的直径设计的，在其内壁上需要密封圈，在此选择O形密封圈75*5.7，根据定位与夹紧原理，密封块的定位使用定位键M6*30,使用螺栓固定。所以根据其他结构和密封块本身的要求，其结构如图3.18：图3.18活塞密封块3.8推杆导向块设计推杆导向块的设计主要是根据工作台底座的设计尺寸，与分度工作台分度时需要的角度相结合。因为在工作台分度的时候是利用挡块和推杆实现分度信号的传递的。所以再设计推杆导向块时应按挡块的位置设计推杆孔。图3.19推杆导向块3.9工作台分度工作原理和结构根据设计时的思路完成了工作台的设计

34、，在本设计中首先我把设计分层了三部分，其中包括：工作台的定位结构、工作台的夹紧与松开结构、工作台的分度结构。3.9.1工作台定位原理和结构图3.20工作台定位结构如上图3.20所示，在工作台分度完成后的定位主要是通过端齿盘实现的，也即是下端齿盘2和上端齿盘3的啮合对工作台进行定位。而在需要分度的时候，工作台的定心精度主要是由活塞8、中心轴5和工作台底座7以及密封块6安装固定的。3.9.2工作台松开、夹紧原理和结构图3.21工作台松开、夹紧结构如上图3.21所示，工作台需要分度时松开是通过油道1进油使活塞2向上运动，同时推动推力轴承4使中心轴5向上运动，从而工作台也向上移动，实现上端齿盘6、下端

35、齿盘7的松开，为实现分度动作做好准备。当工作台分度完成后，需要下降使工作台夹紧时，油液会从油道8进入活塞缸上腔，使活塞2向下移动，中心轴5带动工作台下降。使上端齿盘6和下端齿盘7啮合，实现工作台的夹紧定位。3.9.3工作台分度原理和结构图3.22工作台分度结构液压式数控分度工作台设计最重要的结构就是分度部分，此设计中的分度结构如上图3.22所示，工作台需要分度时，上升到一定高度，使中心轴5下端的内齿圈12与下齿轮9啮合，为分度做好准备。数控指令控制油液进入齿条8油腔推动齿条运动，齿条的运动带动与之啮合的齿轮9转动，使齿条8的直线运动转变为齿轮9的旋转运动。齿轮9的转动带动内齿圈12的转动，因为

36、内齿圈12与工作台的中心轴5固定，所以齿轮传动系统的运动会带动工作台的转动，当工作台转动到位时发出数控信号，表示转动到位，实现了工作台的90分度的动作。4 液压式数控分度工作台受力校核4.1工作台螺栓受力校核工作台的最大承载重量为200kg，（忽略上下齿盘啮合时候的承载力）在上下齿盘脱离啮合的时候，工作台需要承受最大的倾覆力矩和剪切力。假设载重工件的中心在工作中心。图4.1工作台螺栓受力图受力分析螺纹孔的分布设计采用如图所示的连接方案，螺钉数为z=6，圆周布置且在两个不同圆周上。1.螺栓受力分析1） 在载荷、的作用下，螺栓组连接承受以下各力和倾覆力矩的作用：是螺栓组受的转矩 式(3.17)工作

37、台分度时的受力受力点与工作台中心距离轴向力（作用于螺钉组的中心，垂直向下）=2000N倾覆力矩顺时针方向 式(3.18)2） 在轴向力的作用下，各螺钉受的工作拉力为: 式(3.19) 因为螺栓组是圆周分布，且工件在工作台中心，所以螺栓组的工作拉力为：0N3)在受转矩的作用下，结合面可能产生滑移，根据结合面不滑移的条件：= 式(3.20)4)所以每个螺栓的受的总拉力, 式(3.21)2确定螺栓直径选择螺栓材料为Q235、性能等级为4.6的螺栓，所以材料的屈服极限为240MPa，安全系数为,故材料的许用应力为: 式(3.22)根据公式： 式(3.23)按机械设计手册选择（其中最小的螺纹小径）。3校

38、核螺栓组连接面的工作能力1）连接结合面的下端的挤压应力不应超过允许值，以防止结合面压碎。由： 式(3.24)得：查机械设计表5-6得： 式(3.25)故连接结合面下端不会压碎。2）连接结合面上应具有一定的预紧力，防止工作台面与中心轴产生间隙，即： 式(3.26)故连接面处受压最小处不会产生间隙。4校核螺栓的预紧力是否适合。对碳素钢螺栓，要求有： 式(3.27)已知， 式(3.28)取预紧力下限，即： 式(3.29)要求的预紧力,小于上值，故满足要求。结论毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程。“千里之行始于足下”，通过这次毕业设计我们深

39、深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真地进行毕业设计，学会脚踏实地地迈开这一步，就是为了明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。 通过任务与分析，总体方案的设计，机械部分的设计和控制系统的设计，以及相关元件的正确选择和参数的正确计算，此毕业设计，理论上能够达到毕业设计所要求的相关功能，在硬件和软件都良好和正常的情况下，此数控机床分度工作台能较好地完成相应的操作。当然，此设计还有很多需要完善的地方，我们都知道，每一套设备都经过不断地改进和完善，它的性能就会变得越来越好。书是前人正确经验的总结，我们做毕业设计是离不开工具书的。它可以给我们很多有用的知识，帮我们解决一些难题。但写书的作者所写

40、必定有一定的局限性，一，他写的设备跟自己实际工作中的不同；二，限于著书的时间背景不同于现在。例如，过去一般车床达到IT8级是精车了，但现在的数控车一般都可以达到IT8级了。一些精密加工更加高，可以达到纳米级。经验的积累固然可以从书本上学到不少，但是事非躬亲很难在脑海中留下深刻的印象，对别人的经验，自己要从实际出发，多点动手去做，把前人的知识经验变成自己的力量。摸着石头过河是我们初学者必须要的精神，只有自己动手了，错误的会改正，正确的继续发扬，这样才符合毕业设计的要求。人们说：美好景色在顶峰，人克服困难换来成功的喜悦才是最幸福的事。毕业设计做完了，画上一个完美的句号，也尝到成功的味道，但漫漫的人

41、生路还需继续努力。面对日趋激励的就业形势，我们相信只要学好知识技术，以一种刻苦勤劳的精神对待工作，我们定会活出不平凡的人生。致谢随着这篇本科毕业论文的最后落笔，我思念的大学生活也即将画上一个圆满的句号。回忆着思念生活的点点滴滴，从入学时对大学生活的无线憧憬到课堂上对各位老师学术学识的深沉沉湎，从奔波于教室图书馆的来去匆匆到业余生活的五彩缤纷，一切中的一切都是历历在目，让人倍感留恋，倍感珍惜！思念万方科技学院的学习生活注定将成为我人生中的一段重要旅程，两年来，我的师长、我的领导、我的同学给予我的关心和帮助，使我终身受益，我真心的感谢他们。老师是一本活书是最好利用的资源，我们要不断在他身上进行开采

42、，获取自己宝贵的知识。无论在做设计数据筛选，加工工艺遇上的种种问题我们自己不能解决都需要老师的帮助。老师具备专业的知识和过硬的实际操作经验，是我们在机械制造业中航行的指明灯，老师不会什么都帮我们亲手的去做好，他主要做的工作是引指引我们，启发我们。以他的话说就是：授之以鱼不如授之以渔，亲手帮你做好了一次，那下次遇到同样的问题，你们还不会解决，那不是等于不教，出去外面没有人帮你的忙此不是不会做了？你们要学会独立思考，提高自己的学习能力。毕业设计毕竟是一个较为漫长的过程其中有苦有乐，每当我们灰心，意志消沉是得到老师的鼓励，我们都会信心大增，每当做出的成绩能换来老师一个微笑，我们都会感到心满意足，彼此

43、的交流让我们师生的感情更融合。本文参考了大量杂志期刊和专业丛书，由于参考期刊太多，不能一一注明，敬请原谅并向所有作者和刊物致以诚挚的谢意！由于本人水平有限，纰漏之处在所难免，恳请各位老师不吝赐教。参考文献1夏田.数控加工中心设计.北京.化学工业出版社.2006.2陈婵娟.数控车床设计北京.化学工业出版社.2006.3东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工大学编. 机床夹具设计手册.上海：上海科学技术出版社.4王启平.机床夹具设计.北京：哈尔滨工业大学出版社.2003.5卢行忠. 加工中心分度工作台结构设计选型分析J. 现代机械 , 1985,4期.6濮良贵，纪名刚. 机械设计. 高等

44、教育出版社，8版. 2006.7吴宗泽,罗圣国. 机械设计课程设计手册. 高等教育出版社. 2006.8杨沿平. 机械精度设计与检测技术基础. 机械工业出版社. 2004.9上海煤矿机械研究编.所液压传动设计手册.上海人民出版社.1976.10张展.实用机械传动设计手册.科学出版社.1995.11陈锦昌.计算机工程制图.华南理工大学出版社.2004.12叶邦彦,陈统坚.机械工程英语.机械工程出版社.2005.13徐金武.关于端齿盘的对定位原理和分度精度问题.机电工程J,1995,（1）.14苟卫东，孙善良.加工中心工作台通用化设计J.机械制造,1995,（7）.15龙欲中.端齿盘及其加工工艺(下)J.航空制造技术,1979,（12）.16吴晓丹.获得端齿盘分度精度的研磨效率研究J.机械设计与制造，2000,（2）.