分析数控回转工作台摩擦片式刹车结构的工作原理,利用悬臂梁在集中载荷下的挠曲模型推导摩擦片弹性系数和刹车扭矩的计算公式,并应用于实例计算。利用有限元方法校验摩擦片的弹性系数并计算回转工作台的扭转刚度。设计数控回转工作台刹车扭矩的检测试验,测试回转工作台在许用载荷和过载载荷条件下扭矩和形变的关系,验证回转工作台的刹车扭矩和扭矩刚度的计算结果。研究结果为数控回转工作台刹车结构的设计和机床整机调试提供依据。

分析数控转台工作时力和力矩载荷的工况特点,以及YRT转台轴承和抱闸机构承受工作载荷作用时的工作原理。推导六自由度载荷作用下转台主轴形变的计算公式,并总结工况载荷对转台变形和精度的影响。设计了在轴向载荷、径向载荷、弯曲载荷、扭转载荷下检验转台变形的方法。研究内容为数控转台轴承支撑结构和抱闸机构的设计计算提供参考,为数控转台的载荷试验提供试验和检验方法。

分析蜗杆在数控转台的应用及其机械传动原理和控制原理,以及齿侧间隙的调整方法。推导数控转台蜗轮、蜗杆、支承轴承受力的计算公式。研究齿轮和蜗杆传动机构误差及蜗轮偏心装配对数控转台精度的影响。介绍了激光干涉仪法检测数控转台精度的检测原理和方法。研究内容为数控转台蜗杆传动机构和轴承的受力计算提供方法,为数控转台的精度设计、调试、检测提供参考。

为实现盘类零件的自动化加工,设计具有上下双主轴的正倒立车的主机结构及机械传动机构。为克服卡盘卡爪间隙导致的工件轴向跳动误差,研究斜柱后拉式卡盘的工作原理,推导其夹紧力和后拉力的计算公式。为实现正倒立车自动化下料功能,在刀架的工位上设计气钳机构,并研究具有气钳机构刀架的刀具干涉图。设计正倒立车控制主轴卡盘和刀架松开夹紧动作的液压气动系统。以汽车刹车盘零件为典型应用实例,分析基于正倒立车的盘类零件的加工工艺。

分析骨钉的结构特点及加工要求,结合典型实例,给出基于数控双主轴纵切机的骨钉加工工艺。提出用于骨钉加工的数控双主轴纵切机的主机和刀具布置结构。利用齿轮、滚珠丝杠、力矩直驱电机,设计动力刀具、伺服进给轴、主轴的传动机构。制造样机,并将样机应用于实际生产。研究结果有助于数控纵切机在骨钉加工行业的应用。

针对典型汽车刹车盘尺寸和形位公差的设计制造要求,提出一种采用自动化仪器检测刹车盘尺寸和形位公差的方法。分析了激光位移传感器的工作原理及其刹车盘厚度的检测方法,提出自动化检测机的传感器布置形式。设计了自动化检测机的机械结构、电气系统、操作流程,推导了直径、厚度、平面度、平行度、跳动等主要检测项目的计算公式,为刹车盘尺寸和形位公差的检测提供自动化解决方案。