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日研轉臺：日研轉臺的設計難題
閱讀：653 發布時間：2022-6-9隨著國民經濟的快速發展，汽輪機的規格逐漸趨于大型化。日研轉臺也應還而生大型葉輪的加工需要高承載能力、大加工扭矩、五軸聯動功能的加工中心。小型葉輪和葉片加工機床一般選用五軸聯動機床，由三向直線運動和主軸頭組成，進行a、C旋轉或a、B旋轉組合。
由于日研轉臺的主軸頭尺寸的限制，這種五軸機床剛性弱，扭矩小，不適合加工大型葉輪和葉片。為了滿足風機、航空航天等行業加工大型葉輪、葉片的高剛度、大扭矩機床的要求，我們研制了高速重型立式轉臺，可與我公司生產的臥式加工中心相結合，組成一個五軸聯動臥式加工中心，三路直線運行，加上B、C轉盤旋轉。
當日研轉臺水平放置時，工件和轉臺的重量只對支承件施加正的向下壓力，沒有彎矩。當轉臺垂直放置時，工件和轉臺的重量對支承件施加向下的壓力，并產生附加彎矩。特別是當工件及其夾具不能實現輔助支撐時，下壓力和附加彎矩會更大。增加垂直轉臺的尺寸是提高剛性的一種方法，但由于垂直轉臺安裝在水平轉臺上，垂直轉臺的尺寸受到限制。
如何使日研轉臺立式轉臺在適當的尺寸條件下承受較大的載荷，是設計中需要解決的問題。轉臺由伺服電機通過傳動部件驅動。在電機型號固定的情況下，中間傳動部件的減速比越小，轉臺的轉速越高；中間傳動部件的減速比越大，轉臺獲得的轉矩越大。
如何設置日研轉臺合適的減速比，使立式轉臺既能高速旋轉，又能承受較大的加工扭矩，是設計中需要解決的問題。日研轉臺采用旋轉環伺服力矩電機，是交流同步電機與直線電機的有機結合。在旋轉運動中，旋轉運動由旋轉環形力矩電機直接驅動，消除了齒輪等中間環節，獲得了較高的動態性能和良好的定位精度。
日研轉臺傳動系統無磨損，易于維護。機床上電后，為了保證加工精度，轉盤（即B軸）在不旋轉時被液壓鎖。當轉臺鎖定時，由PLC驅動。額定壓力為90×105Pa的液壓油流入液壓橡膠膨脹環。
膨脹后，日研轉臺的擠壓彈性銅膨脹環固定力矩伺服電機轉子，然后固定轉臺。當轉臺松開時，電磁閥失電，液壓橡膠膨脹環與油箱連接，直接泄壓，彈性銅膨脹環復位，轉盤釋放。