摇篮式数控回转工作台三维结构设计
第一章．课题简介
为了提高数控设备对复杂零件加工的精度和效率，五轴机床等复合机床的研发和创新也越来越重要，而摇篮式工作台是五轴机床的一个重要的部件，五轴加工中心一般是由三个直线轴加两个回转轴来组成，
序号 工作台直径（mm） 工作台承重水平（Kg） 工作台承重垂直（Kg） 旋转轴减速比 倾斜轴减速比 其他参数
1 φ400 200 130 1：90 1：90 自定
机械制造装备课程设计主要内容
了解该部件的功能，机械装置的总体方案设计，电机功率选择，功能部件的计算选择，运动和动力计算。
绘制装配图，标注装配尺寸和配合代号及其他技术要求
主要零部件强度校核，绘制主要零件的零件图，标注零件的结构尺寸、尺寸公差和形位公差、表面粗糙度及技术要求。
编写计算说明书（包括该部件的现状概况，计算过程）
装配图1张、主要零件图不少于6张。
第二章 工作原理与主要参数
2.1工作原理分析
摇篮式工作台是五轴机床的一个重要组成部件，五轴加工中心一般是由三个直线轴加两个回转轴来组成。摇篮式工作台即为两轴回转工作台。它主要安装在数控镗床和铣床上，通用情况下，其外形和其他工作台几乎一样，不同的是它的是通过伺服系统的驱动方式来工作的。它也可以与其他的伺服进给 轴联动，实现一体化。
它的驱动主要是靠伺服电机，伺服电机的精度高，操作方便。其中分度转位和定位都是通过给定的指令来进行控制的。工作台的运动是由交流伺服电动机，经过齿轮传动后由蜗杆传给蜗轮，最后再由涡轮通过键的联接来带动主轴的转动，或者是直接由蜗杆、蜗轮传动，直接带动另一方向的旋转。也可以同时控制两轴的运动，实现联动。
蜗杆副的传动存在间隙，为了消除蜗杆副的传动间隙，采用了双螺距渐厚蜗杆，通过移动蜗杆的轴向位置来调整间隙。这种蜗杆的左右两侧面具有不同的螺距，因此蜗杆齿厚从头到尾逐渐增厚。但由于同一侧的螺距是相同的，所以仍然可以保持正常的啮合。
回转工作台的导轨面由转台轴承支撑，该型轴承具有高轴向和径向承载能力，高清斜度和极高的精度，同时保持准确的回转中心。数控回转工作台的定位精度主要取决于蜗杆副的传动精度，因而必须采用高精度蜗杆副。在闭环控制系统中，由高精度的圆光栅发出工作台精确到位信号，反馈给数控装置进行控制。
工作台设有零点，由圆光栅或编码器发出零位信号，使工作台准确地停在零位。
2.2主要技术参数
工作台直径：Φ400mm
工作台承重水平：200Kg
工作台承重垂直：130Kg
旋转轴减速比：1:90
倾斜轴减速比：1:90
最高转速20r/min
旋转精度0.001º
第一章．课题简介 3
第二章 工作原理与主要参数 4
2.1工作原理分析 4
2.2主要技术参数 5
第三章.工作台的结构设计 5
3.1传动方案及分析 5
3.2电动机的选择 6
3.2.1A轴伺服电机选择 6
3.2.2 B轴伺服电机选择 8
3.3齿轮传动设计 9
3.3.1齿轮的校核 9
3.3.2确定齿轮传动精度 13
3.4蜗杆传动类型 17
3.4.1材料选择 17
3.4.2设计与校核 17
3.5 轴承 21
3.5..1轴承的选型 21
3.5.2轴承寿命校核 22
3.6主轴 24
3.6.1轴的材料 24
3.6.2确定轴的结构尺寸 25
3.6.3校核轴的强度 26
3.7联接、支撑件的设计 27
3.7.1键的选择包括类型选择和尺寸选择。 27
3.7.2键联接的类型 28
3.7.3键的强度校核 29
3.8轴承 29
3.8.1轴承的预紧 29
3.8.2 滚动轴承的配合 29
3.8.3滚动轴承的润滑 30
3.8.4滚动轴承的密封装置 30
3.8.5转台轴承 30
3.9联轴器 31
第四章工作台设计 32
参考文献
［1］邱宣怀主编. 机械设计（第四版）（M）. 北京：高等教育出版社，2007.
［2］成大先主编. 机械设计手册. 北京：化学工业出版社，2008.
［3］陈秀宁 施高义编著.机械设计课程设计.浙江：浙江大学出版社，2012.
http://www.bysj360.com/ http://www.bysj360.com/html/3615.html http://www.bylw520.net
