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数控回转工作台的设计
1 概要
1.1 前言
1.1.1 数控回转工作台的介绍
数控机床是一种高效率的加工设备，当零件被装夹在工作台上以后，为了尽可能完成较多工艺内容，除了要求机床有沿X、Y、Z三个坐标轴的直线运动之外，还要求工作台在圆周方向有进给运动和分度运动。这些运动通常用回转工作台实现。
a、数控回转工作台的主要功能有两个：一是实现工作台的进给分度运动，即在非切削时，装有工件的工作台在整个圆周进行分度旋转；二是实现工作台圆周方向的进给运动，即在进行切削时，与X、Y、Z三个坐标轴进行联动，加工复杂的空间曲面。
b、分度工作台只能完成分度运动，而不能实现圆周运动。由于结构上的原因，通常分度工作台的分度运动只限于完成规定的角度（如45°60°或90°等），即在需要分度时，按照数控系统的指令，将工作台及其工件回转规定的角度，以改变工件相对于主轴的位置，完成工件各表面的加工。
数控回转工作台在电火花线切割机床上的应用：
电火花线切割加工已广泛用于国防和民用的生产和科研工作中，用于加工各种难加工材料、复杂表面和有特殊要求的零件、刀具和模具。从工艺的可能性而言，现在的商品电火花线切割加工机床可分为三类：切割直壁二维型面的线切割加工工艺及机床；有斜度切割功能、可实现等锥角三维曲面切割工艺及机床；可实现变锥度、上下异形面切割工艺及机床。
上述X、Y和U、V四轴联动能切割上下异形截面的线切割机床，仍无法加工出螺旋表面、双曲面表面和正旋曲面等复杂表面。
如果增加一个数控回转工作台附件，工件装在用步进电机驱动的回转工作台上，采取数控移动和数控转动相结合的方式编程，用θ角方向的单步转动代替或着配合Y轴方向的单步移动，即可完成上述这些复杂曲面加工工艺。
1.1.2 电火花加工的产生和加工原理
电火花加工又称放电加工（electrical discharge machining, 简称EDM），在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产。它是在加工过程中，使工具和工件之间不断产生脉冲性的火花放电，靠放电时局部、瞬时产生的高温把金属蚀除下来。因加工时放电过程中可见到火花，故我国称之为电火花加工-《特种加工技术》。
电火花加工的原理是基于工具和工件（正、负电极）之间脉冲性火花放电时电腐蚀现象蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。
电腐蚀的主要原因是：电火花放电时火花通道中瞬时产生大量的热，达到5000℃以上的温
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陕西科技大学毕业论文（设计说明书）
度，足以使任何金属材料局部熔化、气化而被蚀除掉，形成凹坑。这样，人们在研究抗腐蚀办法的同时，开始研究利用电腐蚀现象对金属材料进行尺寸加工。
电火花线切割加工（wire cut EDM, 简称WEDM）是在电火花加工基础上于20世纪50年代末最早在前苏联发展起来的一种新的工艺形式，是用线状电极（钼丝或铜丝）靠火花放电对工件进行切割，故称电火花线切割，有时简称线切割。它在国内外已获得广泛的应用，目前国内的线切割机床已占电加工机床的70％以上。
电火花线切割加工的基本原理是利用移动的细金属导丝作电极，对工件进行脉冲火花放电、切割成形。
图1-1 电火花线切割原理
1.1.3 电火花线切割加工的现状与发展
根据电极丝的运行速度，电火花线切割机床通常分为两大类：一类是双向快走丝（或称高速走丝）电火花线切割机床（WEDM—HS），这类机床的电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，这是我国生产和使用的主要机种，也是我国独创的电火花线切割加工模式，其特点是机床结构简单、价格便宜、但性能稍差；另一类是单向慢走丝（或称低速走丝）电火花线切割机床（WEDM—LS），这类机床的电极丝作低速单向运动，一般