论文总字数：20041字

摘 要

静压直驱转台作为数控转台发展中出现的一种新型转台，具备了很多传统数控转台所不具备的优势，在超高精密度零件加工中的作用越来越大。影响静压直驱转台精度的因素主要是静压轴承的刚度等性能指标。

本文针对转台的设计要求，对转台直径为800mm的静压直驱转台进行了设计研究。主要设计工作如下：

1.介绍了当下数控转台的主要分类和国内外数控转台的发展状况，然后对静压直驱转台的内部构造和工作原理进行了阐述。

2.设计计算，计算径向和轴向轴承的节流孔直径、节流比、轴承刚度、承载能力和总流量。确定径向和轴向的静压油腔结构尺寸。

3.转台抱闸机构的设计，使用了solidworks对抱闸机构进行了3维建模，并运用simulation对模型进行应力应变分析，验证了抱闸机构的性能，满足了设计要求。

4.分析静压直驱转台的总体结构和各部件，完成了Ф800静压直驱转台的设计。

Abstract

Hydrostatic direct drive rotary table is a new type in the NC rotary table by the development of technology. It plays an increasingly important role in the processing of extremely accurate parts. Because it has the advantage of others didn't. And it’s main performance depends on the stiffness of hydrostatic bearing.

This paper is based on the requires that the hydrostatic direct drive rotary design. The main design work is as follows:

1.Introduces developments of NC rotary table and the principle of hydrostatic rotary table.then

2.Completed the design and calculates for hydrostatic bearings in the rotary table.

3.The brake ring model was build with solidworks,and it was used solidworks simulation for stress analysis.The results certify it was meet the design requirements.

4.The overall structure of Ф800 hydrostatic direct drive rotary table was designed.

目录

第一章 绪论 1

1.1数控转台的分类 1

1.1.1数控转台的主要种类 1

1.1.2常见的数控转台 2

1.2数控转台的发展 3

1.3数控转台的研究意义 4

1.4课题主要内容 5

第二章 数控转台的结构与工作原理 6

2.1数控转台的结构 6

2.1.1数控转台的结构形式 6

2.1.2力矩电机的特点与应用 7

2.1.3液体静压轴承的特点与应用 8

2.2数控转台工作原理 9

2.2.1液体静压轴承原理 9

2.2.2抱闸机构原理 10

2.3本章小结 11

第三章 静压直驱转台设计计算 12

3.1液压油流体状态分析及液压油的选用 12

3.2径向轴承设计计算 13

3.2.1径向轴承节流孔尺寸计算 13

3.2.2计算实际节流比和轴承刚度 15

3.3轴向轴承设计计算 16

3.3.1轴向轴承节流孔尺寸计算 16

3.3.2轴向轴承真实节流比及刚度计算 17

3.3.3轴向轴承承载能力计算 17

3.4抱闸机构设计 19

3.4.1抱闸机构结构 19

3.4.2刹紧衬套的有限元分析 20

3.4.3刹紧力矩的计算 24

3.5本章小结 24

第4章 静压直驱转台液压系统和结构设计 25

4.1静压直驱转台液压系统 25

4.1.1液压系统的要求 25

4.1.2液压系统的工作原理 25

4.1.3液压系统主要元件选取 26

4.2转台结构设计 27

4.3本章小结 28

第五章 结论与展望 29

5.1结论 29

5.2展望 29

参考文献 30

致谢 33

第一章 绪论

1.1数控转台的分类

1.1.1数控转台的主要种类

数控转台是机械加工行业中运用广泛的一种重要部件，运用于各类机床和加工中心，为了满足不同加工工艺、加工水平的要求，对各类转台的研究也已经非常深入，由此也诞生了各种不同类型的转台。

按分度形式分主要有等分转台和任意分度转台，等分转台主要用于结构简单零件的加工，并且成本较低，而任意分度转台能够加工更加复杂的零件，使机床加工零件的范围得以扩展。

按驱动形式分主要有液压转台和电动转台，液压转台相比电动转台具有更大的驱动力和刹紧力，能驱动大负载转台，缺点是液压系统的设计比较复杂。而电动转台的结构相比液压转台简单，可控性更强。

按安装方式分主要分为立卧转台和立式转台，立卧转台和立式转台主要完成不同加工过程，如立卧转台运用于铣床时，能在两个垂直的加工面内回转，可以完成立铣和平铣等加工过程。而立式转台虽然只能在一个加工面内加工零件，但相对的，其结构较立卧转台要简单，制造成本也更低。

按回转轴数分主要分为单轴转台，可倾转台和多轴并联转台，顾名思义，单轴转台只提供单轴坐标，加工零件的范围比可倾转台和多轴转台小，但是其结构也要比后者简单很多，制造成本也更低。而可倾转台可用于更复杂曲面的加工，多轴并联转台提供多轴坐标，能加工极为复杂的曲面，缺点是制造成本太高，需要处理的问题较多，制造难度较大。

数控转台的种类多，具备各自的优缺点，不同的转台能完成不同的工作，如果合理的利用转台的特性，不仅能加工符合要求的零件，而且可以降低加工成本，使效益得以提升。

1.1.2常见的数控转台

1.液压等分转台

液压等分转台通过液压油缸控制转台的松开、刹紧以及转位，使转台在主机控制系统的控制下，完成固定角度回转，进而完成主机对零部件的加工，该类转台具有灵活、结构紧凑、分度精度高、刹紧力大、控制简单等特点。

图1-1液压等分转台

2.立卧两用回转转台

立卧两用回转转台作为铣床的主要附件之一，可用在铣床上进行分度钻孔或铣削、圆周切削、镗孔等工作，工作台位置与尾座配合使用时，还可对较复杂的工件进行圆周钻削和铣削。

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