摇臂钻改装
改造后数控摇臂钻床的结构特点
1.大型数控回转工作台（c轴）的设计
数控回转工作台的台面直径为2m，由交流
伺服电动机驱动经同步带轮和一对精密蜗轮蜗杆
副传动，使工作台可以绕自己轴线地回转，
其结构如图3所示。为了保证数控工作台较高的传
动精度和刚度，在设计制造中采取如下技术措
施。
a.导轨与支承回转工作台体积大（直径2m）,
重量大（转台转动部分重约2t），其承受的
钻削轴向力大，摩擦压力也大。为保证工
作台回转、灵敏、平稳，其圆导轨上
粘贴yt聚四氟乙烯导轨软带，径向轴承
采用了精密的3182100型双列滚柱轴承及
7000型圆锥滚子轴承。经实践使用效果良
好，符合设计要求。
b.传动元件的选择工作台传动系统的关键
是地传递运动，而不是传递动力。因
此传动系统采用同步带和大型精密蜗轮蜗杆副传动，并用调整垫片（见图3）来调整蜗轮蜗杆的中心
距，从而消除蜗轮蜗杆的传动问隙。
c.伺服电动机及驱动器的选择由于工作台直径大，重量大，不仅要求工作台的伺服驱动电动机要有足
够大的转矩，更重要的是要有高的伺服精度及刚度，这样才能保证转台的分度精度及被加工孔的定位
精度。经设计计算确定采用日本三菱公司生产的sf352（b型）高性能、宽调速半闭环大功率交流伺服
电动机驱动。其技术参数如下：所匹配的驱动器型号为mr-j2-350a，额定输出功率为3.5kw额定输
出转矩为167n·m，zui大转矩50.1n·m，zui大转速为2500r/min。编码器的分辨率为16384脉冲/r。该
伺服系统能实时地白动调整系统的增益，从而自动配合电动机及负载使系统达到*化的设定。
由于采取以上三条措施，使数控转台的安装调试极其方便，其性能指标不仪达到设计要求，而且超过
原先设想。经实测，数控转台的重复定位精度达到0.01mm（2m直径上）。平稳性及快速响应能力亦非常理
想。
2.钻床主轴箱沿摇臂的移动（x轴）
根据该轴的传动精度对孔的定位精度的影响，综合考虑工件的精度要求及经济性，此轴采用步进电动
机以及滚珠丝杠副传动。经设计计算，采用内循环浮动式双法兰滚珠丝杠（型号为ff5005-5），以及
130bc3100a型步进电动机（保持力矩mjmax=20n·m，步距角?b=0.6°，空载运行频率fmax=15khz）,在电动机
与丝杠之间装有减速箱（i=1.2），zui大快移速度3m/min。经实际使用*达到设计要求。
3.主轴的上下进给运动（z轴）
主轴的上下运动（z轴）用于控制钻削的徕度，为此，应对主轴箱的传动链进行一定的修改，并由步进
电动机作为驱动源，用于控制z轴进给。此时z轴的脉冲当量接近0.01mm,z轴的轴向力为10600n，达到原
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好，符合设计要求。
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是地传递运动，而不是传递动力。因
此传动系统采用同步带和大型精密蜗轮蜗杆副传动，并用调整垫片（见图3）来调整蜗轮蜗杆的中心
距，从而消除蜗轮蜗杆的传动问隙。
c.伺服电动机及驱动器的选择由于工作台直径大，重量大，不仅要求工作台的伺服驱动电动机要有足
够大的转矩，更重要的是要有高的伺服精度及刚度，这样才能保证转台的分度精度及被加工孔的定位
精度。经设计计算确定采用日本三菱公司生产的sf352（b型）高性能、宽调速半闭环大功率交流伺服
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出转矩为167n·m，zui大转矩50.1n·m，zui大转速为2500r/min。编码器的分辨率为16384脉冲/r。该
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想。
2.钻床主轴箱沿摇臂的移动（x轴）
根据该轴的传动精度对孔的定位精度的影响，综合考虑工件的精度要求及经济性，此轴采用步进电动
机以及滚珠丝杠副传动。经设计计算，采用内循环浮动式双法兰滚珠丝杠（型号为ff5005-5），以及
130bc3100a型步进电动机（保持力矩mjmax=20n·m，步距角?b=0.6°，空载运行频率fmax=15khz）,在电动机
与丝杠之间装有减速箱（i=1.2），zui大快移速度3m/min。经实际使用*达到设计要求。
3.主轴的上下进给运动（z轴）
主轴的上下运动（z轴）用于控制钻削的徕度，为此，应对主轴箱的传动链进行一定的修改，并由步进
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