機械式雙軸轉臺的裝配

■ 沈陽機床（集團）有限責任公司 （遼寧 110142） 徐吉存 陳洪軍 羅和平 化春雷

機械式雙軸擺臺由我公司設計研究院設計制造，具有A、C雙軸結構，其中A軸為擺動軸，C軸為回轉軸。其工作臺尺寸為φ400mm，A軸轉速為35r/min，C軸轉速為41r/min，產品定位精度要求±5″，重復定位精度4″。本文的主要內容為PCT40轉臺的主要裝配過程。

1. C軸部裝配

C軸的主要組成部分為C軸箱體、工作臺和凸輪機構。其動力來源為西門子伺服電動機，通過傳動齒輪傳遞到凸輪桿上，再由凸輪桿傳遞到凸輪軸軸上，凸輪軸帶動與其連接的工作臺轉動，工作臺的回轉范圍為360°。C軸部裝配結構如圖1所示。

由于轉臺的動力由齒輪結構及凸輪結構傳遞，在傳遞過程中勢必要造成功率損失。為了降低電動機功率損耗，必須要消除傳動齒輪間隙、凸輪軸與凸輪桿間隙。

圖 1

（1）凸輪結構間隙調整：①利用軸承加熱工具加熱軸承，并將其安裝于凸輪桿兩端。②在軸孔內安裝軸承座，將裝有軸承的凸輪桿裝入軸承座，安裝壓蓋。③安裝凸輪軸，凸輪軸通過滾針與凸輪桿接觸。④調整凸輪結構間隙，在滾針上涂抹紅丹粉，旋轉凸輪軸使涂有紅丹粉滾針與凸輪桿接觸。觀察滾針與凸輪桿接觸率，保證每in2（1in＝0.025 4m）接觸點不少于10點。其中軸承座件為偏心結構，可旋轉調整凸輪桿位置。通過端面標記確定兩端軸承座處于同一偏心側，與調整軸連接，旋轉延長軸帶動軸承座轉動，凸輪桿隨之轉動，進而實現對凸輪桿位置的調整。通過數次微調，凸輪桿與滾針接觸率可滿足要求。

(2)傳動齒輪間隙調整：①在電動機輸出端、凸輪桿輸入端依次安裝齒輪。②將調節齒輪安裝于偏心蓋上，利用偏心蓋的偏心結構，通過旋轉改變調節齒輪位置，使調節齒輪與電動機輸出端齒輪、凸輪桿輸入端齒輪緊密結合，實現消除傳動齒輪間間隙的作用。C軸部傳動結構如圖2所示。

2. A軸部裝配

圖 2

A軸的主要組成部分為A軸箱體、凸輪機構及A軸支撐。其動力傳動結構與C軸部相同，同樣是依靠齒輪及凸輪結構傳動。A軸的擺動范圍為－120°到＋120°。A軸的安裝過程主要包括電動機的安裝、凸輪桿的安裝和凸輪軸的安裝，其中關于凸輪結構的間隙調整、傳動齒輪間間隙調整與C軸裝配過程中調試方法相同。

3. A、C軸組裝

A軸軸心位置調整。豎直方向：將A軸箱體、A軸支撐部放置于同一基準平臺上，利用精度為μm的高度尺分別測量A軸箱體上凸輪軸軸孔的最高點H1與最低點H2（見圖3），記錄數值，根據所得數值求平均值H＝（H1＋H2）/2，H即為A軸箱體軸心高度。然后用高度尺測量A軸支撐軸孔的最高點h1與最低點h2（見圖4），記錄數值，根據所得數值做和求平均值h＝（h1＋h2）/2，h即為A軸箱體軸心高度。計算H與h的差值a，根據所求a值修磨A軸支撐側調整墊，使A軸支撐側軸心與A軸箱體側軸心處于相同高度。要求a值＜0.01mm。

圖3 A軸箱體軸心位置測量

圖4 A軸支撐側軸心位置測量

左右方向：在基準平臺上組裝A軸箱體、C軸箱體和A軸支撐（見圖5）。轉動A軸，使C軸工作臺臺面處于與垂直位置。以基準平臺正面為基準由左至右在工作臺臺面上拉千分表，記錄表位于左右兩端的讀數差值，并標記方向。利用A軸支撐與C軸箱體連接處聯接法蘭的螺紋間隙，微調A軸支撐在左右方向的位置，調整后重復拉表動作，觀察示數變化，要求兩端讀數差值＜0.01mm 。

圖5 A、C軸組裝圖

4. A、C軸定位精度檢測

利用激光干涉儀分別測量A、C軸定位精度，重復定位精度。通過對控制系統進行補償，使A、C軸定位精度、重復定位精度滿足使用要求。

5. 結語

PTC機械式雙軸轉臺為五軸加工中心的重要功能部件，可應用于我單位自行設計制造的五軸加工中心。它的成功試制，可解決我單位在轉臺類功能部件上對國外產品的依賴，提升自身產品的競爭性。

[1] 王先逵.機械制造工藝學[M].北京：機械工業出版社，2003.