数控回转工作台设计毕业设计

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1、35数控回转工作台的设计1概要1.1前言1.1.1数控回转工作台的介绍数控机床是一种高效率的加工设备，当零件被装夹在工作台上以后，为了尽可能完成较多工艺内容，除了要求机床有沿X、Y、Z三个坐标轴的直线运动之外，还要求工作台在圆周方向有进给运动和分度运动。这些运动通常用回转工作台实现。a、数控回转工作台的主要功能有两个：一是实现工作台的进给分度运动，即在非切削时，装有工件的工作台在整个圆周进行分度旋转；二是实现工作台圆周方向的进给运动，即在进行切削时，与X、Y、Z三个坐标轴进行联动，加工复杂的空间曲面。b、分度工作台只能完成分度运动，而不能实现圆周运动。由于结构上

2、的原因，通常分度工作台的分度运动只限于完成规定的角度（如45°60°或90°等），即在需要分度时，按照数控系统的指令，将工作台及其工件回转规定的角度，以改变工件相对于主轴的位置，完成工件各表面的加工。数控回转工作台在电火花线切割机床上的应用：电火花线切割加工已广泛用于国防和民用的生产和科研工作中，用于加工各种难加工材料、复杂表面和有特殊要求的零件、刀具和模具。从工艺的可能性而言，现在的商品电火花线切割加工机床可分为三类：切割直壁二维型面的线切割加工工艺及机床；有斜度切割功能、可实现等锥角三维曲面切割工艺及机床；可实现变锥度、上下异形面切割工艺及机床。上述X、Y和

3、U、V四轴联动能切割上下异形截面的线切割机床，仍无法加工出螺旋表面、双曲面表面和正旋曲面等复杂表面。如果增加一个数控回转工作台附件，工件装在用步进电机驱动的回转工作台上，采取数控移动和数控转动相结合的方式编程，用θ角方向的单步转动代替或着配合Y轴方向的单步移动，即可完成上述这些复杂曲面加工工艺。1.1.2电火花加工的产生和加工原理电火花加工又称放电加工（electricaldischargemachining,简称EDM），在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产。它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀

4、除下来。因加工时放电过程中可见到火花，故我国称之为电火花加工-《特种加工技术》。电火花加工的原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时电腐蚀现象蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。电腐蚀的主要原因是：电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热，达到5000℃35数控回转工作台的设计以上的温度，足以使任何金属材料局部熔化、气化而被蚀除掉，形成凹坑。这样，人们在研究抗腐蚀办法的同时，开始研究利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工。电火花线切割加工（wirecutEDM,简称WEDM）是在电火花加工基础上于20世纪50年代末最早在前

5、苏联发展起来的一种新的工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝）靠火花放电对工件进行切割，故称电火花线切割，有时简称线切割。它在国内外已获得广泛的应用，目前国内的线切割机床已占电加工机床的70％以上。电火花线切割加工的基本原理是利用移动的细金属导丝作电极，对工件进行脉冲火花放电、切割成形。图1-1电火花线切割原理1.1.3电火花线切割加工的现状与发展根据电极丝的运行速度，电火花线切割机床通常分为两大类：一类是双向快走丝（或称高速走丝）电火花线切割机床（WEDM—HS），这类机床的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，这是我国生产和使用的主要机种，也是我国

6、独创的电火花线切割加工模式，其特点是机床结构简单、价格便宜、但性能稍差；另一类是单向慢走丝（或称低速走丝）电火花线切割机床（WEDM—LS），这类机床的电极丝作低速单向运动，一般走丝速度低于0.2m/s，这是国外生产和使用的主要机种，我国也已生产和逐步更快的采用慢走丝机床。随着零件及精密模具技术要求的不断提高，对电火花线切割加工高效、精密、完整性的要求也愈来愈高。在切割速度计切割精度方面，自本世纪初国内“中走丝”（具有多次切割功能的高速走丝机床）机床被成功应用于模具加工来，对国产高速走丝电火花切割机传加工指标产生了巨大的推动作用，采用复合工作液的条件下，第一次切

7、割最高平均效率已超过200mm²/min，在4次切割平均切割效率大于50mm²/min，条件下表面粗糙度达到Ra<0.8µm。但从放电加工机理方面考虑,“中走丝”35数控回转工作台的设计也暴露出一些对于切割效率、精度及表面完整性而言难以克服的问题。在切割效率及精度似乎又进入了一个瓶颈阶段，在表面完整性研究方面，由于表面完整性对工件的使用性能，如耐用性、耐磨性、疲劳强度、高温持久强度、耐腐蚀性等有重大影响。为了使电火花线切割加工工艺接近精密磨削的水平，并满足长寿命精密模具和苛刻使用条件下零件的质量要求，国外对低速走丝线切割切割机理及工艺已经进行了长久的研究，并提出

8、了“表面完整线切割”的概