作者:南華大學(xué) 厲善元
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JiS tI#65ox# 摘要:本文對鋼球定位分度盤機構(gòu)在
數(shù)控機床、轉(zhuǎn)搭式組合機床以及各種回轉(zhuǎn)工作臺中的精確設(shè)計,分析了影響分度定位
精度的因素,提出了解決方法并給出了使用實例。
*`/4KMrq ;:J"- p 在數(shù)控機床和轉(zhuǎn)搭式組合機床以及各種回轉(zhuǎn)工作臺中,常用的分度工作臺分度、轉(zhuǎn)位和定位工作是按照控制系統(tǒng)的指令自動進行的,每次轉(zhuǎn)位回轉(zhuǎn)一定的角度(90°、60°、45°等),但實現(xiàn)工作臺轉(zhuǎn)位的機構(gòu)卻很難達到分度精度的要求,所以要有專門的定位元件來保證,因此,分度定位元件往往是分度工作臺設(shè)計、制造和調(diào)整的關(guān)鍵部分。目前常用的定位元件有插銷定位、反靠定位、齒盤定位和鋼球定位等。為了獲得高精度的分度,廣泛采用鋼球定位分度盤機構(gòu)。它具有齒盤定位的一些優(yōu)點,自動定心和分度精度高,且制造簡單,鋼球可外購,尤其對尺寸較小的高精度分度回轉(zhuǎn)工作臺采用鋼球定位也很理想。鋼球定位是利用鋼球直徑大小可以預(yù)選到誤差很少范圍的原理,從而獲得精密的分度精度。本文進行了鋼球定位分度盤機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計,分析了影響鋼球定位分度盤機構(gòu)的分度精度的因素,并提出了解決方法。
f><V;D# ]*U; } 1 結(jié)構(gòu)工作原理
_,UYbD\[J} %]tW2s" 鋼球定位分度盤機構(gòu)的結(jié)構(gòu)見圖1。它依靠高精度的基圓盤4和高精度的鋼球來提高分度機構(gòu)的精度。用¢8鋼球120粒無間隙地排列在¢297.61238毫米的基圓柱上,并接觸于同一端面,壓緊圈5套在鋼球外面,30°的一圈斜口正對著鋼球,當壓緊圈壓緊時,將鋼球壓緊在基圓柱和端面上。除此之外,為防止鋼球沿圓周轉(zhuǎn)動而破壞分度,在某一對鋼球之間裝一個高強度鋼做成的楔頭圓柱銷12,其頭部是45°楔面,以保證高精度分度。這種機構(gòu)可以用來加工齒牙盤(即端面齒分度盤)等高精度分度的工件。
}NdLd! 2.v`J=R 0QrRG$<4X UCFFF% 工作時,當手柄7順時針轉(zhuǎn)動時,使升降螺套9帶動主軸與工作臺1上升,此時壓緊圈5帶動鋼球上升,即可轉(zhuǎn)動工作臺進行分度。最后逆時針轉(zhuǎn)動手柄7,就能使升螺套9下降并夾緊,鋼球的分度原理如圖2所示。
,+gtr. bu\(KR$s HL>l.IG? * 0JF|' 2 影響分度精度的因素分析及解決方法
6Iz!_ Lk^bzW>f 2.1 鋼球的選擇
{CVZ7tU7] 7X>@r"9< 鋼球的尺寸精度是分度精度高低的決定因素。為此,鋼球的精度是以預(yù)選的方法來保證的。用1微米的測微儀,預(yù)選直徑誤差為1微米的鋼球240粒,按要求鋼球的直徑大小誤差與真圓度最好預(yù)選在0.5微米以下。
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R\";{`M 2.2 基圓盤的加工
Ep')@7^n J\'f5)k 基圓盤的基圓直徑要求較高,基圓直徑的計算如下:
h2:TbQ #,})N*7 舉例如圖3,鋼球直徑為¢8毫米。已知圓周等分n=120,所以∠AOB=3°,AB為鋼球連心線,所以AB=8,OC為三角形中∠AOC的角的平分線,于是△ACO為直角三角形,而∠AOC=1°30′,則:AO=AC/sin1º30ˊ=4/0.02617695=152.80619 毫米,因此,基圓盤4的基圓柱的直徑d為:
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57' Tgi7RAY d=2×ao=2(AO-Aa1)=297.61238毫米
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