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重型机床工作台C轴分度装置传动精度分析与设计

郭逸波  
【摘要】:重型机床工作台C轴分度装置是工作台进行分度运动的关键机构,其传动精度直接影响到零件的加工精度。在C轴分度装置的设计中,往往根据经验保守地选择传动链各级齿轮的尺寸和精度,造成齿轮尺寸过大、精度过高,导致成本大大提高。针对这个问题,本文对C轴分度装置的传动误差进行了分析建模,并对C轴分度装置传动链的优化设计和精度分配方法进行了探索。针对重型机床中五种C轴分度装置进行了机械结构和消隙原理分析,并结合实际生产中的成本问题,提出了五种C轴结构在重型机床中的选用原则。同时针对双电机消隙在西门子840D数控系统中的实现原理以及调试问题做了进一步研究。通过对C轴传动链传动精度的分析,建立了C轴传动链的误差模型;通过对双伺服电机驱动C轴工作台的动力学分析,建立了C轴工作台的机电模型;将误差模型加入到机电模型中,并利用该模型分别对工作台静态误差和动态误差进行了仿真,对仿真结果进行了分析,并通过实验对工作台静态误差进行了验证。对C轴分度装置传动链进行了优化设计和精度分配。结合重型机床工作台传动链的误差分析,提出了适用于重型机床工作台C轴分度装置的精度函数,并且结合体积和应力厄余目标函数,共同进行优化设计,设计结果与现有设计对比分析表明优化设计出的C轴体积和应力厄余都有很大的改善。同时结合双电机C轴传动链的优化结果,综合成本、鲁棒性、均衡性指标定制了精度分配方案,并且对精度分配结果进行了灵敏度分析,给出C轴传动链的制造和装配意见。


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1 郭逸波;重型机床工作台C轴分度装置传动精度分析与设计[D];哈尔滨工业大学;2015年
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