五轴联动机床-单转台、单摆头结构

单转台、单摆头结构是前述两种结构的组合,在主轴前端带有可环绕X轴旋转的A轴,而工作台整体作为回转工作台,环绕Z轴旋转,其旋转轴定义为C轴,如图2-24所示。这种设置方式结合了摆头结构与转台结构的特点,工作台只旋转不摆动,主轴头只摆动不旋转。单转台、单摆头结构的五轴联动机床适合加工的工件种类较多,加工自由度大。

图2-23 双摆头结构示意图

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图2-24 单转台、单摆头结构示意图

五轴机床中的摆动轴和旋转轴的内部结构主要有两种形式:一种是以蜗轮蜗杆传动的,此种结构较多,但蜗轮蜗杆传动方式的回转工作台的转速较慢。以日本日研公司生产的数控分度回转工作台为例,其转速一般在2.7～44.4r/min,属于普通数控回转工作台;其运动是伺服电动机通过传动带或齿轮带动蜗轮蜗杆实现的,即回转工作台是通过蜗轮蜗杆来控制的。就是说电动机转动一圈,回转工作台不是转动360°,他们之间有一个传动比,回转工作台型号不同,其传动比也不相同,一般有1∶120、1∶60、1∶90、1∶45。以传动比为1∶120的回转工作台为例:电动机旋转120圈,经减速之后回转工作台才转动一圈。另一种是直连结构,也就是通常所说的零传动结构。电动机和摆动轴、旋转轴通过联轴器直接联接,传动比为1∶1,即电动机转动一圈,回转工作台转动360°。回转工作台的转速大小要根据电动机的转速决定,转速一般为50～1000r/min甚至更高,高速五轴机床中一般选配此类回转工作台。