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隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽輪機(jī)的規(guī)格逐漸趨于大型化。日研轉(zhuǎn)臺也應(yīng)還而生大型葉輪的加工需要高承載能力、大加工扭矩、五軸聯(lián)動功能的加工中心。小型葉輪和葉片加工機(jī)床一般選用五軸聯(lián)動機(jī)床，由三向直線運(yùn)動和主軸頭組成，進(jìn)行a、C旋轉(zhuǎn)或a、B旋轉(zhuǎn)組合。

由于日研轉(zhuǎn)臺的主軸頭尺寸的限制，這種五軸機(jī)床剛性弱，扭矩小，不適合加工大型葉輪和葉片。為了滿足風(fēng)機(jī)、航空航天等行業(yè)加工大型葉輪、葉片的高剛度、大扭矩機(jī)床的要求，我們研制了高速重型立式轉(zhuǎn)臺，可與我公司生產(chǎn)的臥式加工中心相結(jié)合，組成一個五軸聯(lián)動臥式加工中心，三路直線運(yùn)行，加上B、C轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)日研轉(zhuǎn)臺水平放置時，工件和轉(zhuǎn)臺的重量只對支承件施加正的向下壓力，沒有彎矩。當(dāng)轉(zhuǎn)臺垂直放置時，工件和轉(zhuǎn)臺的重量對支承件施加向下的壓力，并產(chǎn)生附加彎矩。特別是當(dāng)工件及其夾具不能實現(xiàn)輔助支撐時，下壓力和附加彎矩會更大。增加垂直轉(zhuǎn)臺的尺寸是提高剛性的一種方法，但由于垂直轉(zhuǎn)臺安裝在水平轉(zhuǎn)臺上，垂直轉(zhuǎn)臺的尺寸受到限制。

如何使日研轉(zhuǎn)臺立式轉(zhuǎn)臺在適當(dāng)?shù)某叽鐥l件下承受較大的載荷，是設(shè)計中需要解決的問題。轉(zhuǎn)臺由伺服電機(jī)通過傳動部件驅(qū)動。在電機(jī)型號固定的情況下，中間傳動部件的減速比越小，轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速越高；中間傳動部件的減速比越大，轉(zhuǎn)臺獲得的轉(zhuǎn)矩越大。

如何設(shè)置日研轉(zhuǎn)臺合適的減速比，使立式轉(zhuǎn)臺既能高速旋轉(zhuǎn)，又能承受較大的加工扭矩，是設(shè)計中需要解決的問題。日研轉(zhuǎn)臺采用旋轉(zhuǎn)環(huán)伺服力矩電機(jī)，是交流同步電機(jī)與直線電機(jī)的有機(jī)結(jié)合。在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動中，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動由旋轉(zhuǎn)環(huán)形力矩電機(jī)直接驅(qū)動，消除了齒輪等中間環(huán)節(jié)，獲得了較高的動態(tài)性能和良好的定位精度。

日研轉(zhuǎn)臺傳動系統(tǒng)無磨損，易于維護(hù)。機(jī)床上電后，為了保證加工精度，轉(zhuǎn)盤（即B軸）在不旋轉(zhuǎn)時被液壓鎖。當(dāng)轉(zhuǎn)臺鎖定時，由PLC驅(qū)動。額定壓力為90×105Pa的液壓油流入液壓橡膠膨脹環(huán)。

膨脹后，日研轉(zhuǎn)臺的擠壓彈性銅膨脹環(huán)固定力矩伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子，然后固定轉(zhuǎn)臺。當(dāng)轉(zhuǎn)臺松開時，電磁閥失電，液壓橡膠膨脹環(huán)與油箱連接，直接泄壓，彈性銅膨脹環(huán)復(fù)位，轉(zhuǎn)盤釋放。