新设计的数控分度头

论坛观察

应开机械厂的朋友的要求和自己的需要，设计了一个数控分度头，准备做两个，一人一个，我出电子零件，他负责
机械零件，下面是效果图片，图片下是关于计划和构思的特点，欢迎网友拍砖，指出不足之处，在没有动手前我好
改进，先谢谢各位了。先看图吧.


特点：


关于机械方面：

1，首先是按工业级的设计和考虑，精密加工制造。

2，可以立、卧两用，用两个数控分度头一立装,一卧装加几块支板就可以拚成五轴。

3，涡轮是这个项目的重中之重，为此我构想了用复合材料制造，具有高强度，低磨擦，耐磨度高，自润滑的优点(
但材料和制造方法有待试验，现在只是构想)，再就是特殊的加工方法，保证齿形渐开线的准确和与安装内孔的高
同心度（因为是独创的方法，也要试验）。哈哈，试验不出材料与精度高要求的蜗轮，那整个计划就算失败了。

4，蜗轮副的间隙非常小 并且可调，磨损总会有的，但最重要能补偿间隙。

5，有手动锁紧，锁紧后，电控系统会自动检测到，不再会驱动电机旋转了。


关于控制方面：

1，首先是带有全套的电控箱，电源、驱动、脱机控制器全有了，只要插电就可以用了。

2，能接外部CNC控制器的脉冲与方向信号，作为数控机床的第四轴或某旋转轴。又可以用于普通手动的铣床和磨床
上作为分度头和电动旋转工作台.

3，专用的实时动态全闭环控制技术，高线数的编码器直接检测输出轴位置，精度不受机械零件的误差和回差影响
，永不会因为机械零件磨损降低精度。设计的定位精度为32000-40000/1圈，无累计。

4，完善的脱机控制程序，在手动机床上比普通的分度头和旋转工作台有更高精度和自动化的功能，以完更复杂的
零件加工和更方便和快捷的操作。脱机控制器构想的部份功能，请大家看看有没问题和不足。

a,有数显屏动态显示分度头当前的角度座标值，可以设定为最大360度显示，或者任意角度显示（大于360度）.

b,显示的角度数可以进行清零、分中，也可以自动让分度头移动到零的操作。

c,有电子手轮进行X1或X4的控制分度头做旋转运动的功能，并且此时可以通过按键，进行两方向的最快速移动。

d,有U1、U2两种连续转动的工作速度，可以用于:比如以铣床上铣圆柱或代车，或者在小平磨床上磨针、磨刀时不
需要人力摇动磨针机。这两种工作速度是可以任意设置的,方向也是可变的。

e,实现任意整圆分度，随时可以简单的设定一个整圆上的任意分度数（标准分度头功能），理论你可以设定一个圆
10000等份都可以，每次只要按一下键就可以去下一个等分点或上一个等分点，比普通的分度头快捷10倍以上。

f,定位，以可设的速度去一个由你临时设定的座标点。

g,绝对位置的四分点，这个位置是硬件决定的，可随时去任意一个4分点位置，这个功能就像是机床的绝对零位，
用于断电后也能找到原来的位置，或者开机后找寻机床零位。

h,最后是可编程的运动和定位，可以储存至少两个文件，每个文件能储存几十个动作指令。每个动指令包含这个动
作的速度，这个动作的最终的座标值（可为绝对或相对），这个动作是按键触发，还是自动延时(时间可设)后触发
......这样就可以做出好多特殊的功能，是手动分度头和旋转工作台没法实现的.


我说的完了,网友和高手们多扔砖头过来啊.


[ 本帖最后由 论坛观察 于 2009-8-7 01:48 编辑 ]

老油条

论坛观察

早N年就全部做好了，同设计的效果一样，非常好用，到现在还有人问，新人吧

爷们

我的问题是你准备怎么解决回差的问题、

bbs51mx

想法和楼主一样，但没有你那么复杂，涡轮轴上直接装绝对值编码器2048线，步进电机驱动，200*200*100mm大小。

gatelin

楼主还上论坛不?,等结果,想了解电控部分怎么做的.

yisuo039533

这个牛帖一定要顶一下

gebm

关注，看结果。

303310116

高深呀，不懂，学习中！

chensibo

3D图画的不错，:em26: 想看实物，这么久了应该也D出来了吧。

jdchen

我也很关注锁紧，我这边有个实例，我非业内人士，只能形象表述下。我厂里进口的印刷机装纸平台就是电机带动链条提升的，就用到司服刹车的，为了防止纸因为重力下落，提升后就用电磁刹车盘锁住电机，不让反转，而且这个过程是两三秒一个间隔。那个刹车盘压住后，手是没办法扳动的

tyxr

:em22: 有结果了吗？

gd9394

:em26:

pengxueran

帮顶。
呵呵，做完多少米？
想定一个。

bstvshi

如果不考虑锁紧的话，仅靠 蜗轮、蜗杆、步进锁定 对其本身的要求如材料强度及加工精度都有比较高的要求，看过您做的第四轴采用自润滑和较软的材料做轮，采用紧配合应该是很好的想法！回差精度可以保证，比较适合小的切削。我感觉如果是作为分度用的话，还是要考虑比较大的切削引起的共振带来的问题 。静态测试会有较好的精度但是大力的震动 和震动对分度传动带来的伤害 是需要考虑的。以上只是感觉而已缺乏实验呵呵 ！期待产品早日问世！:em24:

wang_xm

32000-40000/1圈  是编码器线数吗？另外要加电磁制动 这个制动还有很高要求的 动作要轻 免的影响角度 一个商品CNC 分度头的指标

规格	型号 WGNC-320	旋台直径		Ф320mm
工作台T型槽宽度	14mm(公差H7)	贯穿孔径		Ф42mm
中心孔直径	Ф40mm(公差H7)	总高度		385mm
导块宽度	18mm(公差H7)	蜗轮齿数		72
容许工作惯量	38.5kg-cm-sec2	容许切削扭矩		78kg-m
容许工作物承载直径	Ф320mm	重量(不含马达)		162kg
总减速比	1/180	最小设定单位		0.001 °
工作台高度（卧式位置）	220mm	重复精度		4"
中心高度（立式位置）	210mm	分度精度		15"
伺服马达(可依客户需求指定厂牌)	FANUC		MITSUBISHI
	βiS22 αiF12		HA100 HF204
最高回转数	11.1 r.p.m(马达2000r.p.m)
夹紧扭矩	85kg-m(油压35kgf/cm2)
容许工作物荷重	卧式使用		350kg
	立式使用		150kg
	使用尾座		350kg

[ 本帖最后由 wang_xm 于 2009-8-7 23:57 编辑 ]

彩色太阳花

效果图不错

论坛观察

原帖由 bstvshi 于 2009-8-7 20:22 发表

如果是做第四轴我想只有靠步进电机锁定，间隙不太会影响原因在运动中。加电动的锁定主要是考虑分度用虽然分度可以电动 但是没次需手工锁定 说不定实际用的时候就懒得了呵呵！我也在想启动延时是否有影响！你想用起 ...

是的,因为会尽量把回差做得很小, 就算是分度时也没必要锁紧, 很多人会懒得动, 这只是一个备份的功能,我想努力做到不要这个功能. 电机锁定了蜗杆, 间隙很小的话, 蜗轮也动不了, 工件也就动不了.

黄百山

怎么插进这么多不相关的东西?

bstvshi

原帖由 论坛观察 于 2009-8-7 17:40 发表

我也想, 但现在只加了手动锁紧, 因为间隙小,步进又有静锁力, 一般轻量切削时并不需要锁紧, 还有就是电动锁不好做,空间不一定够. 看情况吧, 以后可能再加, 为锁紧我想了好久, 本想用气动,但要空压机配套, 就是麻烦和 ...

如果是做第四轴我想只有靠步进电机锁定，间隙不太会影响原因在运动中。加电动的锁定主要是考虑分度用虽然分度可以电动 但是没次需手工锁定 说不定实际用的时候就懒得了呵呵！我也在想启动延时是否有影响！你想用起动的我想可能是考虑锁定力气吧！但我想它的延时会比电磁的长些，毕竟气的控制还需电磁！！您是否可以参看下伺服刹车的，道理应该是类似的。随便提下非常佩服您的功力了呵呵 那个闭环看上去很不错哦！