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怎样解决卧式加工中心立柱装配的精度调节比较繁琐的问题怎样解决

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怎样解决卧式加工中心立柱装配的精度调节比较繁琐的问题怎样解决

发布日期:2018-02-07 作者:chushiji.yn.cn 点击:

为解决卧式加工中心柱装配的精度调节比较繁琐的问题,设计了底座结构,使立柱装配精度调节更方便,显著地提高了工作效率并保证了机床精度。

随着科技的(de)(de)(de)(de)进(jin)步(bu), 作为工(gong)业基础设(she)(she)备的(de)(de)(de)(de)机(ji)床(chuang)向着高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精(jing)(jing)(jing)密的(de)(de)(de)(de)方(fang)向发展,人们对机(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)(de)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)提(ti)(ti)出了更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)要求。影响机(ji)床(chuang)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)因素主(zhu)要有零件(jian)加工(gong)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)、装(zhuang)配(pei)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)、环境(jing)温(wen)度(du)(du)及湿(shi)度(du)(du)等。本(ben)文(wen)(wen)通(tong)过(guo)设(she)(she)计新型(xing)立(li)(li)(li)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)及底座(zuo)(zuo)结(jie)构(gou),以(yi)达(da)到(dao)提(ti)(ti)高(gao)(gao)立(li)(li)(li)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)装(zhuang)配(pei)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)、简化生(sheng)产流程和提(ti)(ti)高(gao)(gao)工(gong)作效率的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。立(li)(li)(li)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)装(zhuang)配(pei)的(de)(de)(de)(de)底座(zuo)(zuo),既方(fang)便(bian)于(yu)导轨滑(hua)块(kuai)的(de)(de)(de)(de)安装(zhuang),又方(fang)便(bian)于(yu)立(li)(li)(li)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)调节。本(ben)文(wen)(wen)以(yi)我厂HP200/D卧式(shi)加工(gong)中(zhong)心为例(li),阐述立(li)(li)(li)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)和底座(zuo)(zuo)结(jie)构(gou),并分(fen)析该结(jie)构(gou)相(xiang)对传统立(li)(li)(li)柱(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)结(jie)构(gou)的(de)(de)(de)(de)优点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本(ben)立(li)柱下表(biao)面在(zai)左(zuo)、右(you)、后三边中点处,分别开100mm×170mm×30mm的(de)键槽,槽的(de)两个(ge)侧面为精(jing)加工面。

底座(zuo)上表(biao)面(mian)对应立柱键槽位(wei)置, 同样开1 0 0 m m ×170mm×30mm的(de)键槽A1、A2、A 3 , 槽的(de)两个侧面(mian)为(wei)精加工(gong)面(mian)。底座(zuo)上表(biao)面(mian)左、右边再开100mm×140mm×30mm的(de)槽B1、B2、B3、B4,并在与立柱紧固的(de)螺钉孔(kong)周围,加工(gong)出8个灌胶(jiao)区域。

卧式加工中心立

2. 装配与(yu)调节精度

(1)立柱与底座(zuo)装配。在床(chuang)身(shen)精(jing)度(du)(du)调(diao)节完毕之后,将底座(zuo)与床(chuang)身(shen)上的(de)导(dao)轨滑块用螺钉联接(jie)起来,按工艺(yi)要(yao)求调(diao)好底座(zuo)与床(chuang)身(shen)基准导(dao)轨基准边的(de)垂直(zhi)度(du)(du)、平行度(du)(du)等。

将调节立柱(zhu)扭转(B 轴方向)的楔块K3装(zhuang)入A1、A2、A3槽(cao)中,与底座(zuo)用螺钉(ding)紧固牢靠。再将调节立柱(zhu)倾仰的楔块T1、T2装(zhuang)入B1、B2、B3、B4槽(cao)中,如图(tu)2所示。最后将密封条装(zhuang)入8处(chu)灌胶区外侧的沟(gou)槽(cao)中,如图(tu)3所示。

将立(li)(li)柱(zhu)底面涂(tu)抹脱模剂,待脱模剂自然风干,表面没有(you)金(jin)属(shu)裸露点后,将立(li)(li)柱(zhu)吊装到底座上(shang)(shang)。立(li)(li)柱(zhu)与底座位置(zhi)初对准后,拧(ning)上(shang)(shang)安装螺钉并且初预(yu)紧,如图4所示。再将3组楔块(kuai)K1、K2分别(bie)装入(ru)楔块(kuai)K3两侧。

(2)调(diao)节精度。为(wei)保证机床主轴(zhou)中心线与Z轴(zhou)基准边平行,必须调(diao)整立柱(zhu)扭(niu)转。此时可以(yi)通过装(zhuang)在A1、A2、A3槽中的楔块(kuai)K1、K2插(cha)入槽中的深度,来调(diao)节立柱(zhu)扭(niu)转。

当A1、A2、A3三(san)个槽中(zhong)的(de)(de)楔块K2向(xiang)(xiang)立(li)柱(zhu)中(zhong)心(xin)移动,楔块K1向(xiang)(xiang)远(yuan)离中(zhong)心(xin)移动时,立(li)柱(zhu)沿B轴(zhou)正方向(xiang)(xiang)旋(xuan)(xuan)转。反(fan)之立(li)柱(zhu)即向(xiang)(xiang)B轴(zhou)负(fu)方向(xiang)(xiang)旋(xuan)(xuan)转,达到调节立(li)柱(zhu)扭转,使主轴(zhou)中(zhong)心(xin)线与Z轴(zhou)基(ji)准边平行的(de)(de)目的(de)(de)。调节机床(chuang)Y轴(zhou)导(dao)轨面与Z轴(zhou)导(dao)轨面垂直度时,需要调节楔块T1。

楔(xie)块T1、T2接(jie)合面(mian)是1∶100斜度,当螺钉(ding)拧入楔(xie)块T2内螺纹(wen)时(shi),螺钉(ding)压紧垫(dian)圈使垫(dian)圈和楔(xie)块T1同时(shi)向立(li)柱中(zhong)(zhong)心(xin)移(yi)动(dong),并(bing)有由(you)斜面(mian)带(dai)来的向上移(yi)动(dong)。这样B1、B2、B3、B4槽中(zhong)(zhong)的楔(xie)块就将立(li)柱在左(zuo)前、左(zuo)后(hou)、右前及右后(hou)四(si)个点上顶(ding)起(qi)一定位移(yi)。这样通过调节立(li)柱倾仰,来调节Y轴导轨面(mian)与Z轴导轨面(mian)的垂直度。

3. 灌胶

待主轴箱(xiang)、工作台等机(ji)床主要功能(neng)部件安装完毕(bi)后(hou),机(ji)床X、Y、Z三轴的精(jing)度调(diao)整完毕(bi),达到(dao)《机(ji)床验收标准》,并得(de)到(dao)客户认(ren)可后(hou),进(jin)行灌胶。选用常见的环氧树酯(zhi)为主要成分的液态(tai)填(tian)料胶,其优(you)点是(shi)强度高(gao)(gao)、耐高(gao)(gao)温和(he)化(hua)学稳定性好。

灌胶(jiao)(jiao)(jiao)时,工(gong)作人员将灌注工(gong)具拧入底(di)座(zuo)侧(ce)面(mian)的(de)螺纹(wen)孔(kong)中,向(xiang)孔(kong)内注胶(jiao)(jiao)(jiao)。胶(jiao)(jiao)(jiao)会沿着注胶(jiao)(jiao)(jiao)孔(kong)向(xiang)上流动,将灌胶(jiao)(jiao)(jiao)区域的(de)空(kong)气排出(chu)(chu)。等(deng)立柱侧(ce)面(mian)的(de)出(chu)(chu)气孔(kong)中有胶(jiao)(jiao)(jiao)出(chu)(chu)现时,此(ci)时胶(jiao)(jiao)(jiao)填满灌胶(jiao)(jiao)(jiao)区域,如图(tu)5所示,停(ting)止灌胶(jiao)(jiao)(jiao)。

依(yi)次(ci)将8个(ge)灌(guan)胶(jiao)区作(zuo)业完毕,按(an)照灌(guan)胶(jiao)说明书规定(ding)的(de)时间(jian)等待(dai)胶(jiao)的(de)固化。固化后的(de)胶(jiao)与(yu)安(an)装螺钉共(gong)同紧固了立柱与(yu)底座,这(zhei)样(yang)立柱既保持了Y轴的(de)各项精度,又承载了切(qie)削力及倾覆力矩,保证机床进行(xing)粗加(jia)工(gong)及精加(jia)工(gong)切(qie)削作(zuo)业。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立(li)柱(zhu)装(zhuang)配(pei)后的(de)精度(du)调节靠刮(gua)研(yan)立(li)柱(zhu)底面。此(ci)工艺需要用吊车将(jiang)立(li)柱(zhu)起吊卸下,并(bing)翻(fan)转到方(fang)便刮(gua)研(yan)的(de)位置(zhi),工作人员(yuan)才能刮(gua)研(yan)。当(dang)精度(du)未达到合理(li)范围内时,还要进(jin)行反复(fu)刮(gua)研(yan),还附(fu)带(dai)涂显色剂、对(dui)研(yan),其工序复(fu)杂、作业量极大、生(sheng)产效率极低。有些机床生(sheng)产企业将(jiang)上述(shu)方(fang)法改进(jin)为立(li)柱(zhu)与导轨滑块间加垫片的(de)方(fang)法,如(ru)图6所示。

调(diao)节立(li)柱(zhu)精度时,仍然(ran)需(xu)(xu)要(yao)用(yong)(yong)吊车(che)将(jiang)立(li)柱(zhu)起(qi)吊、卸下,将(jiang)导轨滑块上的垫片分别作(zuo)(zuo)记号,按各(ge)自需(xu)(xu)要(yao)调(diao)整的厚度进行刮研。因为垫片在机(ji)加工(gong)时常(chang)选用(yong)(yong)磨削方式,所以垫片表面非常(chang)光滑,表面又有加工(gong)硬化效果,给工(gong)作(zuo)(zuo)人员的刮研带来(lai)很(hen)大(da)的难(nan)度。另外,垫片顺序一但(dan)混乱,前期(qi)测量、调(diao)节的工(gong)作(zuo)(zuo)会前功尽弃

传统设(she)计的结构(gou)在调节精(jing)(jing)度(du)时(shi),需要(yao)多次用(yong)吊车装立(li)(li)柱拆(chai)卸,浪费生产资源,并(bing)且刮(gua)研强(qiang)度(du)大,耗(hao)费人力及时(shi)间。本文设(she)计的立(li)(li)柱底座解决了(le)在精(jing)(jing)度(du)调节过程(cheng)中反复拆(chai)卸立(li)(li)柱这(zhei)(zhei)一环(huan)节,并(bing)取消了(le)刮(gua)研这(zhei)(zhei)一耗(hao)时(shi)的步骤。用(yong)螺(luo)钉紧(jin)固及灌胶(jiao)固定精(jing)(jing)度(du)的方法(fa),既保(bao)证了(le)机(ji)床的刚度(du),又(you)保(bao)证了(le)机(ji)床的精(jing)(jing)度(du)。

卧式加工中心立仅增加底座木模、脱模剂及环氧树酯胶等成本,但在通用机床的批量化生产后,生产效率极大提升所带来的企业效益远大于上述增加的成本。此方案在我厂批量生产的大型卧式加工中心上得到了验证。


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关键词:桁架机器人,桁架机械手,工业多关节机械手

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