转工作台有角度测量元件圆光栅或圆感应同步器。所测量的结果反馈与指令进行比较，按闭环原理进行工作，使回转工作台定位精度更高。.双螺距蜗杆传动数控转台中，以蜗轮副的啮合侧隙对其分度定位精度影响最大，因此消除蜗轮副发侧隙就成了数控转台的关键问题，由于双导程蜗杆传动具有改变啮合侧隙的特点，能够始终保持正确的啮合关系，并且结构紧凑，调整方便。因而在要求连续精确分度中如齿轮加工机床，数控转台等或为了避免传动机构因承受脉动载荷如断续铣削而引起扭转振动的场合往往采用，以便调整啮合侧隙到最小限度。双导程蜗杆与普通蜗杆的区别是双导程蜗杆齿的左右两侧面具有不同的齿距导程，而同侧面的齿距导程是相等的。因此该蜗杆的齿厚从蜗杆的端到另端均匀的逐渐增厚或减薄，所以又称变齿厚蜗杆。故可用轴向移动的方法来消除或调整蜗轮副之间的间隙。双螺距蜗杆齿的左右两侧面具有不同的螺距，而同侧面的螺距是相等的。这种蜗杆的齿厚是按线性关系逐渐增大或减小而变化的。故可以用轴向移动的方法来消除或调整蜗杆蜗轮副的间隙。双螺距蜗杆的啮合原理与般蜗杆蜗轮并没有什么区别。沿我感的轴向截面仍是相当于基本齿条，蜗轮则相当于同它啮合的齿轮。由于蜗杆齿的左右侧面具有不同的螺距，亦即齿的左右侧面具有不同的模数.因为同侧面的螺距是相同的，故没有破坏啮合条件。当轴向移动蜗杆后，亦能保证良好的啮合。双螺距蜗杆齿形如图的几何参数计算如下设齿的左面螺距为，右面螺距为，中间螺距为。从图中可以看出，这三者是不相等的。当时，则齿厚从左到右逐渐加厚，又图可得不难看出任意相邻齿厚之差沿同轴向截面上都是因此，齿的厚度是按差值为的等级数变化。同样理由，齿槽亦按差值为的等级数变化，但只是从左到右逐渐减小。中间螺距是按名义模数时的螺距，即是根据强度条件而决定的模数。当名义模数确定后。，中间螺距亦随之而确定。从上图中可以看出从上面的推导，可以得出双螺距蜗杆的特征当齿的左右两侧面螺距不等时，则沿轴向截面的厚不等，以两种螺距之差为公差，按等级数而变化。中间螺距为左右螺距之和之半，即对以上三种方案进行分析，它们各有优缺点，为了达到设计要求，我选择开环数控回转工作台。另外，为了消除蜗轮副的传动间隙，采用双导程蜗杆，通过移动蜗杆的轴向位置来调整间隙在此设计中将采用此结构来控制及拖动轴方向的转动，绕轴的转动，采用伺服电机通过变速齿轮和蜗杆传给大蜗轮，从而带动附加工作台在轴方向的旋转。第章双回转数控工作台结构设计数控回转工作台的主要功能有两个是工作台作进给分度运动，即在非切削时，工作台在整个圆周度范围内进行旋转二是作圆周方向的进给运动，即在进行切削时，与三坐标轴进行联动，加工复杂的空间曲面。为了实现以上的目标，可以设计回转工作台的结构有以下几种因本次设计的数控回转工作台是放在现有的加工中心的平面工作台上的，所以必须要考虑到现有机床的承载能力机床的工作空间及机床的刚性以及与现有加工中心配套安装等系列问题。机床的刚度是指机床抵抗又切削力和其他引起变形的能力，因此在设计的过程中要考虑到机床的各个部件的刚性问题和选择合理的空间结构。从方案和方案二来分析，方案的刚性比方案二的刚性好。由于本回转工作台的直径只有，属于小型机床的部件，只适用于加工小型部件，所以对加工空间要求不是很高。由于加工小型零件，因此被加工零件的工艺要求机床的精度较高，由于机床的刚性对机床的精度影响较大，所以它对刚性的要求较高。而且方案使机床结构紧凑合理，在对加工空间的要求不是很高的情况下选择方案较好。方案三的结构刚性好，而且结构紧凑，加工空间合理，是较好的方案，但是因为要考虑到与现有的加工中心的配套安装，该方案的尺寸将过大，如果安装到现有的加工中心上来，那么其工作空间将会很小，所以在本设计中将不予考虑此方案。因此，方案三将不予考虑。因此在这三个方案中，本设计中的结构设计选择方案。方案的结构，其模型图如下第章蜗轮蜗杆设计计算.蜗杆传动输入参数蜗杆传递功率.蜗杆转速传动比传动比误差.预定寿命阿基米德类型蜗杆工作载荷平稳单向工作长期连续工作喷油润滑方式，润滑情况良好自然通风冷却方式。.接触疲劳强度计算材料及热处理蜗杆蜗轮材料查表，蜗杆，表面渗碳淬火，查表，蜗轮,金属模铸造，选定蜗杆头数和蜗轮齿数所以确定接触许用应力查表蜗轮轴转矩确定模数及蜗杆直径系数.由表得确定蜗杆螺旋升角由表得确定中心距蜗杆蜗轮弯曲强度校核许用弯曲强度查表得蜗轮当量齿数蜗轮齿形系数查表得.弯曲强度校核所以强度够。进位则加指向绝对坐标加进位指向绝对坐标加开切中断增量坐标减查借位否借位增量坐标减，查增量坐标是否为是否全为不为，转出继续执行为，则停止计时器转出停止工作加载定时器步进电动机的加减速控制对步进电动机的点位控制系统从起点至终点的运行速度都有定要求，如果要求运行速度小于系统的极限启动频率，则系统可以要求的速度直接启动，运行至终点后立即停发脉冲串而令其停止，系统在本工步的运行过程中，速度可以认为是恒定的。但在般的情况下，系统的极限启动频率是比较低的，而要求的运行速度往往比较高。如果系统以要求的速度直接启动，因为该速度已经超过极限起动频率而不能正常起动，可能发生丢失或根本不能运行的情况，系统运行起来之后，如果达到终点时立即停止发生脉冲串，令其立即停止，则因系统的惯性原因会发生冲过终点的现象，使点位控制发生偏差。因此，在点位控制过程中，运行速度都需要有个加速恒速减速低恒速停止的过程。如图所示对于非常短的距离，如在数学范围内，电动机的加减速过程没有实际意义，只要按起动频率运行即可，在稍长距离时，电动机可能只有加减速过程而没有恒速过程。对于中等或较长的运行距离，电动机加速后必须有个恒速过程。各类系统在工作过程中，都要求加减速时间尽量短，而恒速时间尽量长，特别是在要求快速响应的工作中，从起点至终点的时间要求最短，这就必须要求升速减速过程最短而恒速时的速度最高。升速的规律般有两种选择种是按照直线规律升速，二是按指数规律升速。按直线规律升速时加速度为恒定，因此需要电动机产生的转矩为恒值。从电动机本身的特性来看，在转速不是很高的范围内，输出的转矩可以为恒定。但实际上电动机转速升高时，由于反电势和绕组电感的作用，绕组电流将逐渐减少因此输出转矩将有所下降。按指数规律升速，加速度是逐渐下降的，接近电动机输出转矩随转速变化的规律。用单片机对步进电动机进行加减速控制，实际上就是改变输出脉冲的时间间隔，升速时使脉冲串逐渐加密，减速时使脉冲串逐渐稀疏。微机中用定时器中断方式来控制电动机变速时，实际上就是不断改变定时器装载值的大小。微机在控制电动机加减速的过程中，般用离散办法来逼近理想的升降速曲线。为了减少每步计算装载值的时间，系统设计时就会把离散点的速度所需的装载值固化在系统的中，系统在运行中用查表的方法查出所需的装载值。从而大幅度减少占用的时间，提高系统的响应速度第章工作台方案的选定回转工作台是数控铣床数控镗床加工中心等数控机床不可缺少的重要附件。它的作用是按照控制装置的信号或指令作回转分度或连续作回转进给运动，以使数控机床能完成指定的加工工序。常用的回转工作台有分度工作台和数控回转工作台。.分度工作台分度工作台的功能是完成回转分度运动，即按照控制系统的指令，在需要分度时，将工作台及其工作台回转定角度。其作用是在加工中自动完成工作的转位换面，实现工件次安装完成几个面的加工。按照采用的定位元件的不同，有定位销式分度工作台和鼠牙盘式分度工作台。分度工作台通常由于结构的关系，仅能作规定好的度数的分度运动，不能连续旋转运动。机床的分度结构，它本身很难保证工作台的分度的高精度的要求不适合本设计要求。下面以型自动换刀数控卧式铣床的定位销式分度工作台进行分析。在分度工作台的两侧有固定的长方工作台，当不单独使用分度工作台时候，它们可以作为整体工作台使用。在分度工作台的底部均布地固定有八个圆柱定位销，在分度工作台底座上有个定位孔衬套及与它半径相同的马蹄形环槽。其中只有个定位销进入定位孔衬套中，其他七个定位销则都进入马蹄乡环槽中。这种分度工作台只能作每隔度八等分的分度运动。分度工作台用四个螺钉与转台锥套相连，而转台锥套用六角头螺钉与支座相连。支座用螺栓顶压中央缸的活塞上。这种分度工作台进行分度时候，其工作过程包括下列三个步骤工作台的锁紧机构松开，间隙消除油缸卸荷及工作台抬起，为分度工作作好准备分度工作台回转以进行分度工作台下降，间隙消除油缸的活塞顶紧工作台及锁紧机构锁紧工作台。当需要进行分度时，首先要松开分度工作台的锁紧机构，此时机床的控制系统发出指令，使六个均布的锁紧油缸见图中只标出个中压力油，经工作台本体的环形槽而流回油箱，活塞拉杆在弹簧的作用下上升毫米，这样来，拉杆的下端面脱离形槽端面而松开分度工作台。与此同时间隙消除油缸卸荷，油缸中的压力油经本体而流回油箱，中央油缸工管道进压力油，于是活塞上升，并通过螺栓支座把端面滚柱轴承向上抬高毫米而顶住底座上，再通过螺钉锥套使分度工作台抬高毫米，这样圆柱定位销就从定位衬套中拔出来，完成了分度前的准备工作。然后再由控制系统发出指令，使油马达回转，通过两对减速齿轮传动图中没有示出就带动固定在分度工作台下面的大齿轮回转，于是分度工作台亦同时回转，以进行分度。提高数据分辨率.以纳米级的分辨率参与到各个环节，如系统的纳米插补技术。智能化控制是提高数控加工效率的有效手段.由于数控加工过程是个具有多变量控制和加工工艺综合作用的复杂过程，包含诸如加工尺寸形状振动噪声温度和热变形等各种变化因素，为实现加工过程的多目标优化，数控机床应能根据切削条件的变化，基于多信息融合下的重构优化智能决策，实时动态调节工作参数，使加工过程能保持最佳工作状态，从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率.在芝加哥上，加拿大英属哥伦比亚大学教授展示的切削参数优化系统，采用现代测试技术检测机床的各项运行参数和动态参数，并结合技术，经过优化计算，合理地将刀具参数机床参数以及被加工材料性能参数结合起来，得到刀具轨迹和运行参数，极大地提高了切削加工的效率和刀具的使用寿命。据介绍北美几大飞机制造企业和汽车企业应用了他的智能切削系统后，平均切削效率提高了倍，平均刀具寿命提高了倍.与的集成已成为扩展数控系统功能的重要途径.国际主流数控系统厂商在研制最新数控系统的同时，都非常注重对集成技术的开发，并明确的将图形化集成式的编程系统作为扩展数控系统功能提高数控系统人机交互方式友好性的重要途径。的车间级集成式编程系统，公司的集成式编程系统，公司的对话框式集成编程系统等，都已成为各公司历次展会宣传的重点.总之,高档数控系统是实现制造技术和装备现代化的基石，是保证国防工业和高技术产业发展的战略物资，工业发达国家至今仍限制向中国出口。目前，国产高档数控系统的发展及产业化速度已经严重制约了自主高端数字化装备的研制，在航空航天