数控机床卧式加工中心转台的设计

张中秋

摘要：纵观在当前数控机床卧式加工中心转台设计过程中，受诸多不可控因素的影响，机床使用质量和效率也由此受到了一定影响，为此本文针对设计方案存在的缺陷，对其优化处理策略进行了深入探讨，由此为企业可持续发展目标的实现奠定良好基础。

关键词：数控机床;卧式加工中心;设计方案;设计缺陷;方案优化

一、现阶段数控机床卧式加工中心转台设计方案存在的缺陷

作为现阶段企业生产常用的设备之一，数控机床我是加工中心转台设计的科学性、合理性和规范性与否，在很大程度上对企业可持续发展目标的实现具有重要影响。通过剖析原分度工作台可知，其主要构成元素有——工作台、上滑台、卸荷滑动导轨、 径向定心圆锥滚子轴承、工作台夹紧机构等。

分度工作台的承载导轨采用卸荷滑动导轨，在进行分度操作时，其具体作业流程如下——“通入压力油——导轨面形成油膜——工作台浮起——电动机通过传动系统——电动机通过齿轮——工作台旋转”，后期分度操作结束后，压力油卸荷，工作台被压下夹紧。从某方面而言虽然卸荷滑动导轨的使用，在很大程度上确保了导轨面的充分接触，但与此同时由于在使用过程中，需要来回反复的进行工作台拆装、测量以及刮研，在增加工作难度的同时，也无法确保工作台亦或是上滑台与X轴导轨之间的位置精度要求，最终对企业的整体发展造成了极为不利的影响。

在进行碟形弹簧制造过程中，由于制造过程也相对复杂，在很大程度上工作人员无法充分确保碟形弹簧的特性，装配时初始压缩量不易测量和调整，从某方面而言不仅无法充分控制工作台夹紧力，工作台夹不住亦或是松不开现象也较为普遍，给企业的整体发展造成了极为不利的影响。除此之外根据大量调研数据分析可知，拉杆与活塞之间采用螺纹进行连接，连接处没有防松措施进行防护，在后期使用过程中不仅增加了螺纹的松散度，此外在影响工件加工质量的同时，刀具也受到了极大磨损，水平定位精度受到影响的同时，整体作业成效也未能取得预期作业目标。

二、数控机床卧式加工中心转台设计方案缺陷问题的优化对策

随着数控机床应用率的持续增加，卧式加工中心转台设计方案是否科学合理，近年来也受到了各界的高度关注，而通过上述分析可知，原分度工作台由于设计过于传统化，在后期使用过程中极易存在各种问题进而对整体作业目标造成不利影响，为此要想从根本上改善当前上述问题，优化卧式加工中心转台迫在眉睫。经大量调研数据分析可知优化后的中心转台具有结构紧凑、简单，定位精度高，工作可靠，加工工艺性好，制造成本低，易于装拆、测量和调整，维护性好等优势，在后期使用过程中工作台无论是定位精度、承载能力、切削刚性及可靠性等均满足使用要求，在不断改善原有使用性能的同时，为预期作业目标的达成创造了良好条件。

（一）卧式加工中心转台的结构优化

对原分度工作台进行中心转化的过程中，为从根本上提高转化质量和转化效率，工作人员需对卸荷滑动导轨、径向定心机构和工作台夹紧机构进行不断改进，由此在提升转化质量和效率的同时，为预期转化目标的达成奠定了良好基础。与原分度工作台相比，改进后的分度台构成部分主要包括——工作台、上滑台、传动机构及齿轮副、轴向推力圆柱滚子轴承、径向定心及拉紧机构、工作台夹紧机构等，具体结构如图1所示。从某方面而言，卧式中心转台设计优化方案其实是在工作台外形及尺寸不变的情况下，通过简化其制造、装配、调整、测试流程来提高定位精度和作业可靠性的一种现代结构优化模型。

通过对比原分度工作台以及优化后的工作台可知，优化后的工作台承载导轨采用卸推力圆柱滚子轴承（P5）支承导轨，相比卸荷滑动导轨，卸推力圆柱滚子轴承（P5）支承导轨表面无需刮研，在进行安装过程中不仅降低了安装作业难度，与此同时在推动产业可持续发展中也发挥了重要性作用，成为了现阶段推动企业可持续发展的重要战略手段，与此同时轴承采用脂润滑，简化了润滑回路，在后期的长期使用过程中，工作人员只需要定期进行维护即可。

根据相关实验测试数据分析可知，卸推力圆柱滚子轴承（P5）支承导轨具有承载能力较高、回转灵活、摩擦力矩小、旋转精度高的优势，在使用过程中不会出现滑动导轨粘连研合现象，切实有效地保证了工作台作业的精准度，最终为企业可持续发展目标的实现奠定了良好基础。

径向定心机构和拉紧机构环套集成作为工作台的重要構成部分，在工作台作业过程中发挥了重要作用，与原分度工作台相比径向定心机构和拉紧机构环套集成在简化工作台中心结构的同时，还从根本上改善了企业作业的工艺性，为预期作业目标的达成奠定了良好基础。就目前来看径向定心采用一套圆柱滚子轴承，工作台松开、夹紧时径向游隙变化极小，切实保证了定位精度，与此同时轴承内、外圈轴向可作微量相对移动;拉紧机构采用中心下拉方式，由一个拉紧油缸组成，与原结构相比，拉紧力均匀、恒定，可无级调节，此外优化后的工作台夹紧油缸中心直径也变大，在后期使用过程中可提供更大的锁紧力矩。

（二）卧式加工中心转台的运行优化

随着近年来工业化建设进程的不断推进，数控卧式加工中心转台的使用成效一直是企业发展的重点关注对象，而由于原分度工作台在很大程度上，受诸多不可控因素的影响难以达到预期作业目标，因此对中心转台的运行进行不断优化也是十分必要的。当数控装置接收到工作台抬起完成信号后，伺服电动机通过传动系统及齿轮驱动工作台旋转分度，工作台到达规定的旋转角度后，伺服电动机停止旋转。

三、结语

简而言之，在当前新产业时代背景下，数控机床的使用在不断提高产业经济效益和社会效益的同时，也为预期产业可持续发展目标的实现奠定了良好基础，但与此同时不可否认的是，由于受诸多不可控因素的影像，数控机床卧式加工中心转台设计过程中，方案的不规范、不科学导致预期作业目标难以达成，为此对卧式中心转台设计方案进行不断优化和改进，是提高机床性能，推动产业进一步发展的重要战略基础。

参考文献：

[1]杨沛湛.应对龙门机床横梁热变形的结构分析与改进[J].制造技术与机床，2014，12（02）：211-222.

[2]杨沛湛.机床刀具柜用连杆式抽屉锁闭机构[J].金属加工（冷加工），2014，11（06）：101-102.

[3]姚小群.数控机床多领域建模与设计优化的研究及发展[J].制造技术与机床，2015，11（02）：211-222.

[4]狄锦如.数控机床，加工中心，精密机床主轴组设计的几个新趋势[J].制造技术与机床，2016，22（02）：111-112.