大型精密数控转台关键数控技术分析与应用

3 大型精密数控转台的关键技术

　　大型精密数控转台承重高达25t。可以实现连续回转、任意角度定位，分度精度高，可保证调头镗孔的同轴度。在开发过程中突破了精密传动和静压支撑两项关键技术．解决了传统数控转台定位精度和承载能力不高的技术难题。

　　3.1 精密传动技术

　　在转台的设计中齿轮副的啮合侧隙无论对分度、定位精度，还是传动精度的影响最大，因此消除齿轮副的侧晾就成为大型精密数控转台的关键技术问题。

　　在该转台的开发过程中．提出了一种精密传动技术方案及齿轮副消隙控制方法。精密传动技术方案为两个伺服电机驱动减速器及小齿轮旋转．从而带动大齿圈及工作台回转运动。特别的，一个小齿轮始终以右齿侧与大齿圈齿侧啮合，另—个小齿轮始终以左齿侧与大齿圈齿侧啮合，这是为了实现回转运动中消除齿侧间隙的目的。齿轮副消隙控制方法为当工作台做单方向连续回转运动时，由一个伺服电机作为主驱动电机。另—个伺服电机作为从动电机，在转速上与主驱动电机保持同步．但是不提供扭矩，在工作台换向后两个伺服电机主从关系互换；当工作台做换向或分度旋转运动时，—个伺服电机作为主驱动电机驱动工作台转动，另—个伺服电机作为从动电机施加反向的小扭矩。使两个小齿轮始终与大齿圈紧密啮合，消除齿侧间隙。

　　与传统的大型回转工作台相比，该项技术的采用大幅缩短了传动链长度，在保证输出扭矩的前提下．提高了传动刚度和效率。同时，该控制方法不受齿轮问因长期啮合而产生的齿侧磨损的影响，在反向旋转时可动态消除反向问隙。提高了回转定位精度，并能够实现任意角度或连续回转的正反向定位。

　　3.2 静压支撑技术

　　在本转台的设计中对回转支撑(导轨)的精度、剐性及承载能力都提出了很高的要求，因此，作为目前最为常用的传统型的滑动导轨副、滚动直线导轨等均不能完全满足要求。而新型重载直线导轨和转台轴承．由于规格有限，也难以满足数控转台回转支撑的要求。因此。基于静压原理具有承载能力高、摩擦系数极小、刚性大、精度保持型好等诸多优点的各种导轨支撑设计就成为大型精密数控转台的关键技术问题。

　　在该转台的开发过程中，提出了一种定量式闭式静压回转支撑技术方案。该技术方案为定量式多头泵的出油管与滑座上以及周边的静压块静压油腔连通，通过压板和滑座分别给静压导轨副上、下表面提供静压油。该结构内大齿圈上、下表面的静压油压力是随转台上的负载动态响应、自行调节的，无论转台是否偏载．大齿圄上、下表面都能够同时承受相同的静压力；而周边静压块产生的静压力主要用来阻止转台的随意浮起，使转台的浮起量稳定在一定范围内。与传统的大型回转工作台相比，该项技术解决了传统开式静压转台承受偏载能力差、浮起高度不受控制、加工精度低的难题。

4 结束语

　　(1)简要介绍一种大型精密数控转台的组成结构。(2)提出一种包含齿轮副消隙控制方法在内的精密传动技术，提高了数控转台的定位精度。(3)提出一种定量式闭式静压回转支撵技术．解决了传统数控转台承载能力不高的难题。