2023,61(8)57总第708期机械制造材制造极坐标数控机床的设计李晓博李刚口李小兵南文虎?1.新乡天丰机械制造有限公司河南新乡4530002.兰州理工大学机电工程学院兰州730050摘要：通过直线插补与阿基米德螺线插补对比分析，设计了一台机床主轴以极坐标轨迹运行的新型数控机床。介绍了这一数控机床的整体结构和工作原理，分析了U轴进给消隙齿轮的设计，以及电主轴供电系统和供水系统，并对电主轴位置反馈数据的传输进行了讨论。极坐标数控机床在加工复杂曲线时相比直角坐标数控机床，有更高的加工精度，同时可以提高加工效率。关键词：极坐标数控机床设计中图分类号：TG659文献标志码：A文章编号：1000-4998(2023)08-0057-05Abstract:ThroughthecomparativeanalysisoflinearinterpolationandArchimedessolenoidinterpolation,anewCNCmachinetoolwithpolarcoordinaterunningtrajectoryforspindlewasdesigned.TheoverallstructureandworkingprincipleofthisCNCmachinetoolwereintroduced,thedesignofU-axisfeedanti-backlashgearwasanalyzed,aswellasthepowersupplysystemandwatersupplysystemofelectricspindle,andthetransmissionofelectricspindlepositionfeedbackdatawasdiscussed.PolarcoordinateCNCmachinetoolhashighermachiningaccuracythanrectangularcoordinateCNCmachinetoolwhenmachiningcomplexcurve,andcanimproveprocessingefficiency.Keywords:PolarCoordinateCNCMachineToolDesign一设计背景目前，数控机床都是以直角坐标方式工作，此技术的基础是通过丝杠螺母机构把伺服电机产生的旋转运动转化成滑板机构的直线运动。当用机床加工圆周表面、倾斜表面时，需要借助计算机进行不断插补运算。通过X、Y方向的伺服电机各自在不同时间段接收指令，驱动机床的执行机构在微观上以走台阶面的形式完成对圆弧、斜线及各种曲线加工。用这一方法加工的圆弧、非圆二次曲线的表面只是近似值，而不是理论值。在高频率启停、移动的情况下，如果机床的体积较小，那么X、Y方向执行机构的移动惯量尚不大；如果机床体积较大，那么执行机构的移动惯量便会成为不可忽视的问题针对直角坐标机床加工二次曲线存在的问题，笔者研究了一种主轴按极坐标轨迹运行的极坐标数控机床。所谓极坐标数控机床，指在极坐标下数控机床本身具有一个能够实现极角改变的旋转轴和一个能够实现极径改变的径向移动轴，两轴在位置控制模式下可以实现角位移与径向位移的联动。极坐标数控机...
