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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:18360.com.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(zhe)科(ke)技(ji)的(de)(de)进步(bu), 作为工(gong)业基础设备的(de)(de)机(ji)床向着(zhe)高速、高精(jing)密的(de)(de)方(fang)向发展,人们对机(ji)床的(de)(de)精(jing)度(du)提出了更高的(de)(de)要求。影响机(ji)床精(jing)度(du)的(de)(de)因素主要有零件加工(gong)精(jing)度(du)、装配精(jing)度(du)、环境温度(du)及湿度(du)等。本文(wen)通过设计新型(xing)立(li)(li)柱(zhu)及底座(zuo)结(jie)构,以达到提高立(li)(li)柱(zhu)装配精(jing)度(du)、简化生产(chan)流程和(he)提高工(gong)作效率(lv)的(de)(de)目的(de)(de)。立(li)(li)柱(zhu)装配的(de)(de)底座(zuo),既方(fang)便于导(dao)轨(gui)滑块的(de)(de)安装,又方(fang)便于立(li)(li)柱(zhu)的(de)(de)精(jing)度(du)调节。本文(wen)以我厂HP200/D卧(wo)式加工(gong)中心为例(li),阐述立(li)(li)柱(zhu)和(he)底座(zuo)结(jie)构,并分析该结(jie)构相(xiang)对传统立(li)(li)柱(zhu)结(jie)构的(de)(de)优点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立柱下表面(mian)在左、右、后三边中点(dian)处,分别开100mm×170mm×30mm的键(jian)槽(cao),槽(cao)的两个侧面(mian)为精加工面(mian)。

底座(zuo)(zuo)上(shang)(shang)表面对应立柱(zhu)键(jian)槽位(wei)置, 同样开1 0 0 m m ×170mm×30mm的(de)键(jian)槽A1、A2、A 3 , 槽的(de)两个侧(ce)面为精加工(gong)面。底座(zuo)(zuo)上(shang)(shang)表面左(zuo)、右边(bian)再开100mm×140mm×30mm的(de)槽B1、B2、B3、B4,并(bing)在与立柱(zhu)紧固的(de)螺钉孔周(zhou)围,加工(gong)出8个灌胶区(qu)域。

卧式加工中心立

2. 装配与调(diao)节(jie)精度(du)

(1)立柱(zhu)与底(di)(di)座装配。在床(chuang)身精(jing)度调(diao)节完毕之后,将(jiang)底(di)(di)座与床(chuang)身上(shang)的导(dao)轨滑块用螺钉联接起来,按工艺要(yao)求调(diao)好(hao)底(di)(di)座与床(chuang)身基准导(dao)轨基准边的垂(chui)直(zhi)度、平(ping)行度等。

将调节立柱(zhu)扭转(zhuan)(B 轴方向)的(de)(de)楔块K3装入(ru)A1、A2、A3槽(cao)中(zhong),与底座用螺钉紧固牢靠(kao)。再(zai)将调节立柱(zhu)倾(qing)仰的(de)(de)楔块T1、T2装入(ru)B1、B2、B3、B4槽(cao)中(zhong),如图2所(suo)示。最(zui)后将密封条(tiao)装入(ru)8处灌胶区外侧(ce)的(de)(de)沟槽(cao)中(zhong),如图3所(suo)示。

将(jiang)(jiang)立(li)柱底面涂(tu)抹脱(tuo)模(mo)剂,待脱(tuo)模(mo)剂自然风干,表面没(mei)有金属裸露点(dian)后,将(jiang)(jiang)立(li)柱吊装(zhuang)到底座上。立(li)柱与(yu)底座位置初对准后,拧上安装(zhuang)螺钉并(bing)且初预紧,如图(tu)4所(suo)示。再将(jiang)(jiang)3组楔(xie)(xie)块K1、K2分别装(zhuang)入楔(xie)(xie)块K3两(liang)侧。

(2)调节(jie)精(jing)度。为保证(zheng)机床主轴(zhou)中心线(xian)与(yu)Z轴(zhou)基(ji)准(zhun)边平行(xing),必须调整立柱扭转。此时可(ke)以通过装(zhuang)在A1、A2、A3槽(cao)中的(de)楔(xie)块K1、K2插入槽(cao)中的(de)深度,来调节(jie)立柱扭转。

当A1、A2、A3三个(ge)槽(cao)中(zhong)的楔(xie)块K2向立(li)柱(zhu)中(zhong)心(xin)(xin)移(yi)动,楔(xie)块K1向远离中(zhong)心(xin)(xin)移(yi)动时(shi),立(li)柱(zhu)沿B轴(zhou)(zhou)正(zheng)方向旋转(zhuan)。反之(zhi)立(li)柱(zhu)即(ji)向B轴(zhou)(zhou)负方向旋转(zhuan),达到(dao)调节(jie)立(li)柱(zhu)扭转(zhuan),使主轴(zhou)(zhou)中(zhong)心(xin)(xin)线(xian)与Z轴(zhou)(zhou)基准边(bian)平行的目的。调节(jie)机床(chuang)Y轴(zhou)(zhou)导轨面与Z轴(zhou)(zhou)导轨面垂直(zhi)度时(shi),需要(yao)调节(jie)楔(xie)块T1。

楔(xie)块T1、T2接(jie)合面是1∶100斜度(du),当螺(luo)钉拧入楔(xie)块T2内(nei)螺(luo)纹时,螺(luo)钉压紧垫圈使垫圈和(he)楔(xie)块T1同时向立(li)柱中心移(yi)动(dong)(dong),并有由斜面带来(lai)的向上移(yi)动(dong)(dong)。这样B1、B2、B3、B4槽中的楔(xie)块就将(jiang)立(li)柱在左前、左后(hou)(hou)、右前及(ji)右后(hou)(hou)四个点上顶起一定(ding)位移(yi)。这样通(tong)过调节立(li)柱倾仰,来(lai)调节Y轴导(dao)轨面与Z轴导(dao)轨面的垂直度(du)。

3. 灌胶

待主轴箱(xiang)、工作台等机(ji)床(chuang)主要功能部件安(an)装完(wan)毕后(hou),机(ji)床(chuang)X、Y、Z三轴的(de)精(jing)度(du)调(diao)整(zheng)完(wan)毕,达(da)到(dao)《机(ji)床(chuang)验收标准》,并(bing)得(de)到(dao)客(ke)户认可后(hou),进行灌胶。选用常见的(de)环氧树酯(zhi)为主要成分(fen)的(de)液态填料胶,其优点(dian)是强度(du)高、耐(nai)高温(wen)和化学稳定性好。

灌(guan)胶时,工作(zuo)人员将灌(guan)注(zhu)工具(ju)拧入底座(zuo)侧面(mian)的螺纹孔(kong)(kong)中,向孔(kong)(kong)内(nei)注(zhu)胶。胶会沿着注(zhu)胶孔(kong)(kong)向上流动,将灌(guan)胶区域(yu)的空气排出(chu)(chu)(chu)。等立柱侧面(mian)的出(chu)(chu)(chu)气孔(kong)(kong)中有(you)胶出(chu)(chu)(chu)现时,此时胶填(tian)满灌(guan)胶区域(yu),如(ru)图5所示(shi),停止灌(guan)胶。

依次将8个灌胶区作(zuo)业(ye)完毕,按(an)照灌胶说明书(shu)规定的时间(jian)等(deng)待胶的固(gu)化。固(gu)化后的胶与安装螺钉共(gong)同(tong)紧固(gu)了立(li)柱与底(di)座,这样立(li)柱既(ji)保持了Y轴的各项精(jing)度,又承载了切削力及倾覆力矩,保证机床进行粗加工及精(jing)加工切削作(zuo)业(ye)。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立(li)(li)柱(zhu)(zhu)装(zhuang)配后的(de)精度调节靠(kao)刮(gua)研(yan)(yan)立(li)(li)柱(zhu)(zhu)底面。此工(gong)艺需要用(yong)吊车将立(li)(li)柱(zhu)(zhu)起吊卸下,并翻转到(dao)方(fang)便刮(gua)研(yan)(yan)的(de)位置(zhi),工(gong)作人员才(cai)能刮(gua)研(yan)(yan)。当精度未达到(dao)合(he)理范围内时,还(hai)(hai)要进行(xing)反复刮(gua)研(yan)(yan),还(hai)(hai)附带涂显色剂、对研(yan)(yan),其工(gong)序复杂、作业(ye)量极大(da)、生(sheng)产(chan)效率极低。有些(xie)机(ji)床生(sheng)产(chan)企业(ye)将上述方(fang)法(fa)改(gai)进为立(li)(li)柱(zhu)(zhu)与导轨(gui)滑(hua)块间加垫片的(de)方(fang)法(fa),如图6所示。

调节(jie)立柱精度时,仍然需要用吊(diao)车将立柱起吊(diao)、卸下,将导轨滑(hua)块上的垫(dian)片分别作记号,按各(ge)自需要调整的厚度进(jin)行刮(gua)研。因为垫(dian)片在机(ji)加(jia)工时常(chang)选用磨削方式,所以(yi)垫(dian)片表(biao)面非常(chang)光滑(hua),表(biao)面又有加(jia)工硬化(hua)效果,给(ji)工作人员的刮(gua)研带来很大的难度。另(ling)外(wai),垫(dian)片顺序一但(dan)混乱,前期测量、调节(jie)的工作会前功(gong)尽弃(qi)

传统设计(ji)的(de)结构在(zai)调节(jie)(jie)精度(du)时,需要多次用(yong)吊车(che)装立(li)柱(zhu)拆卸,浪费生产资源,并且刮研强(qiang)度(du)大,耗(hao)费人力及(ji)时间。本(ben)文设计(ji)的(de)立(li)柱(zhu)底座解决了在(zai)精度(du)调节(jie)(jie)过(guo)程中反复拆卸立(li)柱(zhu)这(zhei)一环节(jie)(jie),并取(qu)消了刮研这(zhei)一耗(hao)时的(de)步骤(zhou)。用(yong)螺钉紧固及(ji)灌胶固定精度(du)的(de)方法,既保证了机(ji)床的(de)刚度(du),又保证了机(ji)床的(de)精度(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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