大型精密数控转台关键数控技术分析与应用

1 引言

　　现代数控机床作为装备制造业的重要“工作母机”正不断向大型化、精密化方向发展，作为中、大型数控加工中心，如数控落地和刨台式铣镬加工中心的重要功能部件一数控转台，同样面临着向大型、精密方向发展的要求。然而，由于我国从事大型精密数控转台技术研究和产品开发的时间不长，致使我们与欧、美、日等国竞争对手有较大差距。近年来，由于国家对装备制造业的高度重视，已经取得了一些技术突破，但是整体技术水平还较低。根据自己的实际经验和技术积累，结合大型精密数控转台的开发实践，对其中涉及到的精密传动和静压支撑两项关键技术进行详细分析和论述，以期对该领域的技术发展及产品开发，起到一定地促进作用。

2 大型精密数控转台的结构简述

　　大型精密数控转台主要由工作台、滑座、静压支撑单元、回转运动传动单元、回转运动夹紧单元、回转定位单元等组成，大型精密数控转台的三维模型，如图1所示。

图1大型精密数控转台的三维模型

　　2.1 工作台

　　工作台采用优质铸铁材料，工作台的T型槽用于夹紧工件，工作台中心有定位止口．与回转轴线同轴．可用于工件定位。

　　2.2 滑座

　　滑座采用优质铸件材料，用以支承转台体．其上布置的静压油腔与定量式多头泵的出油管连通。

　　2.3 静压支撑单元

　　大直径宽导轨面的静压支撑单元由静、动导轨构成。动导轨置于与工作台联接成一体的具有较高平面度和粗糙度的大齿圈上；静导轨由两部分组成，一部分置于滑座上，另一部分置于大齿圈外周的静压块上。该静压支撑单元采用用式结构设计。静压油膜具有很高的刚度．保证工作台低速旋转、准确定位，无爬行现象，即使有偏心负荷。也能保持良好的几何精度。

　　2.4 回转运动传动单元

　　回转运动传动单元依靠安装在滑座侧面的双伺服进给电机、减速器及小齿轮与工作台上的大齿圈啮合，传递扭矩，驱动工作台回转。通过电气控制方式实现两个小齿轮和大齿圈的啮合无间隙，同时设置CNC的高增益值，即可实现快速准确的定位。

　　2.5 回转运动夹紧单元

　　回转运动夹紧单元用于工作台回转夹紧。四组夹紧装置分别安装在滑座四个角点位置上。各夹紧机构分为上、下两个夹紧器，每个夹紧器设有三个活塞。夹紧时。上、下夹紧器的活塞同时伸出夹紧大齿圈的上、下表面；松开时，上、下夹紧器的活塞同时缩回，圃转工作台即可自由回转。

　　2.6 回转定位单元

　　回转定位单元采用精密双列圆锥滚子轴承预紧定心，保证其具有较高的回转精度。工作台中心轴装有角度编码器，可以通过CNC控制实现任意位置分度、准停及螺纹加工插补。本回转工作台测量装置采用全封闭式圆光栅进行测量，构成全闭环位置控制，确保转台具有较高的定位精度。