机械式双轴转台的装配

■ 沈阳机床（集团）有限责任公司 （辽宁 110142） 徐吉存 陈洪军 罗和平 化春雷

机械式双轴摆台由我公司设计研究院设计制造，具有A、C双轴结构，其中A轴为摆动轴，C轴为回转轴。其工作台尺寸为φ400mm，A轴转速为35r/min，C轴转速为41r/min，产品定位精度要求±5″，重复定位精度4″。本文的主要内容为PCT40转台的主要装配过程。

1. C轴部装配

C轴的主要组成部分为C轴箱体、工作台和凸轮机构。其动力来源为西门子伺服电动机，通过传动齿轮传递到凸轮杆上，再由凸轮杆传递到凸轮轴轴上，凸轮轴带动与其连接的工作台转动，工作台的回转范围为360°。C轴部装配结构如图1所示。

由于转台的动力由齿轮结构及凸轮结构传递，在传递过程中势必要造成功率损失。为了降低电动机功率损耗，必须要消除传动齿轮间隙、凸轮轴与凸轮杆间隙。

图 1

（1）凸轮结构间隙调整：①利用轴承加热工具加热轴承，并将其安装于凸轮杆两端。②在轴孔内安装轴承座，将装有轴承的凸轮杆装入轴承座，安装压盖。③安装凸轮轴，凸轮轴通过滚针与凸轮杆接触。④调整凸轮结构间隙，在滚针上涂抹红丹粉，旋转凸轮轴使涂有红丹粉滚针与凸轮杆接触。观察滚针与凸轮杆接触率，保证每in2（1in＝0.025 4m）接触点不少于10点。其中轴承座件为偏心结构，可旋转调整凸轮杆位置。通过端面标记确定两端轴承座处于同一偏心侧，与调整轴连接，旋转延长轴带动轴承座转动，凸轮杆随之转动，进而实现对凸轮杆位置的调整。通过数次微调，凸轮杆与滚针接触率可满足要求。

(2)传动齿轮间隙调整：①在电动机输出端、凸轮杆输入端依次安装齿轮。②将调节齿轮安装于偏心盖上，利用偏心盖的偏心结构，通过旋转改变调节齿轮位置，使调节齿轮与电动机输出端齿轮、凸轮杆输入端齿轮紧密结合，实现消除传动齿轮间间隙的作用。C轴部传动结构如图2所示。

2. A轴部装配

图 2

A轴的主要组成部分为A轴箱体、凸轮机构及A轴支撑。其动力传动结构与C轴部相同，同样是依靠齿轮及凸轮结构传动。A轴的摆动范围为－120°到＋120°。A轴的安装过程主要包括电动机的安装、凸轮杆的安装和凸轮轴的安装，其中关于凸轮结构的间隙调整、传动齿轮间间隙调整与C轴装配过程中调试方法相同。

3. A、C轴组装

A轴轴心位置调整。竖直方向：将A轴箱体、A轴支撑部放置于同一基准平台上，利用精度为μm的高度尺分别测量A轴箱体上凸轮轴轴孔的最高点H1与最低点H2（见图3），记录数值，根据所得数值求平均值H＝（H1＋H2）/2，H即为A轴箱体轴心高度。然后用高度尺测量A轴支撑轴孔的最高点h1与最低点h2（见图4），记录数值，根据所得数值做和求平均值h＝（h1＋h2）/2，h即为A轴箱体轴心高度。计算H与h的差值a，根据所求a值修磨A轴支撑侧调整垫，使A轴支撑侧轴心与A轴箱体侧轴心处于相同高度。要求a值＜0.01mm。

图3 A轴箱体轴心位置测量

图4 A轴支撑侧轴心位置测量

左右方向：在基准平台上组装A轴箱体、C轴箱体和A轴支撑（见图5）。转动A轴，使C轴工作台台面处于与垂直位置。以基准平台正面为基准由左至右在工作台台面上拉千分表，记录表位于左右两端的读数差值，并标记方向。利用A轴支撑与C轴箱体连接处联接法兰的螺纹间隙，微调A轴支撑在左右方向的位置，调整后重复拉表动作，观察示数变化，要求两端读数差值＜0.01mm 。

图5 A、C轴组装图

4. A、C轴定位精度检测

利用激光干涉仪分别测量A、C轴定位精度，重复定位精度。通过对控制系统进行补偿，使A、C轴定位精度、重复定位精度满足使用要求。

5. 结语

PTC机械式双轴转台为五轴加工中心的重要功能部件，可应用于我单位自行设计制造的五轴加工中心。它的成功试制，可解决我单位在转台类功能部件上对国外产品的依赖，提升自身产品的竞争性。

[1] 王先逵.机械制造工艺学[M].北京：机械工业出版社，2003.