日研转台：日研转台的设计难题
随着国民经济的快速发展，汽轮机的规格逐渐趋于大型化。日研转台也应还而生大型叶轮的加工需要高承载能力、大加工扭矩、五轴联动功能的加工中心。小型叶轮和叶片加工机床一般选用五轴联动机床，由三向直线运动和主轴头组成，进行a、c旋转或a、b旋转组合。
由于日研转台的主轴头尺寸的限制，这种五轴机床刚性弱，扭矩小，不适合加工大型叶轮和叶片。为了满足风机、航空航天等行业加工大型叶轮、叶片的高刚度、大扭矩机床的要求，我们研制了高速重型立式转台，可与我公司生产的卧式加工中心相结合，组成一个五轴联动卧式加工中心，三路直线运行，加上b、c转盘旋转。
当日研转台水平放置时，工件和转台的重量只对支承件施加正的向下压力，没有弯矩。当转台垂直放置时，工件和转台的重量对支承件施加向下的压力，并产生附加弯矩。特别是当工件及其夹具不能实现辅助支撑时，下压力和附加弯矩会更大。增加垂直转台的尺寸是提高刚性的一种方法，但由于垂直转台安装在水平转台上，垂直转台的尺寸受到限制。
如何使日研转台立式转台在适当的尺寸条件下承受较大的载荷，是设计中需要解决的问题。转台由伺服电机通过传动部件驱动。在电机型号固定的情况下，中间传动部件的减速比越小，转台的转速越高；中间传动部件的减速比越大，转台获得的转矩越大。
如何设置日研转台合适的减速比，使立式转台既能高速旋转，又能承受较大的加工扭矩，是设计中需要解决的问题。日研转台采用旋转环伺服力矩电机，是交流同步电机与直线电机的有机结合。在旋转运动中，旋转运动由旋转环形力矩电机直接驱动，消除了齿轮等中间环节，获得了较高的动态性能和良好的定位精度。
日研转台传动系统无磨损，易于维护。机床上电后，为了保证加工精度，转盘（即b轴）在不旋转时被液压锁。当转台锁定时，由plc驱动。额定压力为90×105pa的液压油流入液压橡胶膨胀环。
膨胀后，日研转台的挤压弹性铜膨胀环固定力矩伺服电机转子，然后固定转台。当转台松开时，电磁阀失电，液压橡胶膨胀环与油箱连接，直接泄压，弹性铜膨胀环复位，转盘释放。
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