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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:zhangjing3210.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)进步, 作为(wei)工(gong)业基础设备(bei)的(de)(de)(de)(de)机(ji)(ji)床向(xiang)着高速、高精(jing)密(mi)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)发展,人们对机(ji)(ji)床的(de)(de)(de)(de)精(jing)度提(ti)(ti)出了更(geng)高的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。影响机(ji)(ji)床精(jing)度的(de)(de)(de)(de)因(yin)素(su)主要(yao)有零件加工(gong)精(jing)度、装配(pei)(pei)精(jing)度、环境温度及湿度等。本(ben)文(wen)通过设计新型立柱(zhu)(zhu)及底(di)座结(jie)(jie)构(gou),以(yi)达到提(ti)(ti)高立柱(zhu)(zhu)装配(pei)(pei)精(jing)度、简化生产流程和提(ti)(ti)高工(gong)作效率的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。立柱(zhu)(zhu)装配(pei)(pei)的(de)(de)(de)(de)底(di)座,既方(fang)便(bian)于(yu)导轨滑块的(de)(de)(de)(de)安装,又方(fang)便(bian)于(yu)立柱(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)精(jing)度调节。本(ben)文(wen)以(yi)我厂(chang)HP200/D卧式加工(gong)中心为(wei)例,阐述立柱(zhu)(zhu)和底(di)座结(jie)(jie)构(gou),并分析该结(jie)(jie)构(gou)相对传统立柱(zhu)(zhu)结(jie)(jie)构(gou)的(de)(de)(de)(de)优(you)点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本(ben)立柱下(xia)表面(mian)在左、右、后三边中点(dian)处(chu),分(fen)别(bie)开100mm×170mm×30mm的键槽,槽的两个(ge)侧面(mian)为精加(jia)工面(mian)。

底座(zuo)(zuo)上(shang)表面(mian)(mian)对应立(li)柱键槽位置(zhi), 同样开1 0 0 m m ×170mm×30mm的键槽A1、A2、A 3 , 槽的两个侧面(mian)(mian)为精加工(gong)面(mian)(mian)。底座(zuo)(zuo)上(shang)表面(mian)(mian)左、右(you)边(bian)再开100mm×140mm×30mm的槽B1、B2、B3、B4,并在与立(li)柱紧固的螺钉孔周(zhou)围,加工(gong)出8个灌胶区域。

卧式加工中心立

2. 装配与调节精度

(1)立柱与底座装配。在床(chuang)身精度调(diao)节完毕之后,将底座与床(chuang)身上的(de)导轨滑块用螺钉联接(jie)起来,按工(gong)艺(yi)要求调(diao)好底座与床(chuang)身基准导轨基准边的(de)垂直(zhi)度、平(ping)行度等。

将调节(jie)立(li)(li)柱扭转(zhuan)(B 轴(zhou)方向)的(de)楔块K3装入A1、A2、A3槽中,与底座用螺(luo)钉紧固牢靠。再将调节(jie)立(li)(li)柱倾仰的(de)楔块T1、T2装入B1、B2、B3、B4槽中,如图2所示。最(zui)后将密(mi)封条装入8处灌(guan)胶区外侧的(de)沟槽中,如图3所示。

将立(li)柱(zhu)底面涂抹脱模剂,待脱模剂自然风干,表(biao)面没有金属裸露点后(hou),将立(li)柱(zhu)吊(diao)装(zhuang)到底座上(shang)。立(li)柱(zhu)与(yu)底座位置初对准后(hou),拧(ning)上(shang)安装(zhuang)螺钉并且初预紧,如图4所示。再将3组楔(xie)块(kuai)K1、K2分(fen)别装(zhuang)入楔(xie)块(kuai)K3两(liang)侧。

(2)调(diao)(diao)节(jie)精(jing)度(du)。为保证(zheng)机床主轴中(zhong)心线(xian)与Z轴基准边平行(xing),必须调(diao)(diao)整立柱扭转。此时可以通过装在(zai)A1、A2、A3槽中(zhong)的楔块K1、K2插入槽中(zhong)的深(shen)度(du),来调(diao)(diao)节(jie)立柱扭转。

当(dang)A1、A2、A3三个槽中(zhong)的楔(xie)块K2向(xiang)(xiang)立(li)柱中(zhong)心移动,楔(xie)块K1向(xiang)(xiang)远(yuan)离(li)中(zhong)心移动时(shi),立(li)柱沿B轴(zhou)正方向(xiang)(xiang)旋转。反之立(li)柱即向(xiang)(xiang)B轴(zhou)负(fu)方向(xiang)(xiang)旋转,达到调(diao)节(jie)立(li)柱扭转,使主轴(zhou)中(zhong)心线与(yu)Z轴(zhou)基(ji)准边平行的目的。调(diao)节(jie)机床Y轴(zhou)导轨面与(yu)Z轴(zhou)导轨面垂(chui)直度(du)时(shi),需要(yao)调(diao)节(jie)楔(xie)块T1。

楔块(kuai)T1、T2接合(he)面是1∶100斜度(du),当螺(luo)钉拧入(ru)楔块(kuai)T2内螺(luo)纹时,螺(luo)钉压(ya)紧垫圈使垫圈和楔块(kuai)T1同时向立(li)柱中心移动(dong),并(bing)有(you)由斜面带来(lai)的(de)(de)向上(shang)移动(dong)。这样B1、B2、B3、B4槽中的(de)(de)楔块(kuai)就将(jiang)立(li)柱在左前、左后、右前及右后四个点上(shang)顶起一定位移。这样通过调节立(li)柱倾(qing)仰(yang),来(lai)调节Y轴导(dao)轨面与Z轴导(dao)轨面的(de)(de)垂直度(du)。

3. 灌胶

待(dai)主轴箱、工作台等机(ji)床主要(yao)功(gong)能部件(jian)安装(zhuang)完毕后(hou),机(ji)床X、Y、Z三轴的精(jing)度(du)调整完毕,达到(dao)《机(ji)床验收标准》,并得(de)到(dao)客户认可后(hou),进行灌胶。选用常见的环氧(yang)树酯为主要(yao)成分的液态填料胶,其优点是强(qiang)度(du)高、耐高温和化学(xue)稳定性好。

灌(guan)(guan)胶(jiao)(jiao)时(shi),工作人员将(jiang)灌(guan)(guan)注(zhu)工具拧入底座(zuo)侧面的(de)螺纹(wen)孔(kong)中(zhong),向孔(kong)内注(zhu)胶(jiao)(jiao)。胶(jiao)(jiao)会沿着注(zhu)胶(jiao)(jiao)孔(kong)向上流动(dong),将(jiang)灌(guan)(guan)胶(jiao)(jiao)区域(yu)的(de)空气排(pai)出。等立柱侧面的(de)出气孔(kong)中(zhong)有胶(jiao)(jiao)出现时(shi),此时(shi)胶(jiao)(jiao)填满灌(guan)(guan)胶(jiao)(jiao)区域(yu),如图5所示,停止灌(guan)(guan)胶(jiao)(jiao)。

依次(ci)将8个(ge)灌(guan)胶(jiao)区作(zuo)业完(wan)毕,按照灌(guan)胶(jiao)说明书(shu)规定的(de)(de)时间等待胶(jiao)的(de)(de)固(gu)化。固(gu)化后的(de)(de)胶(jiao)与安装螺钉(ding)共同紧固(gu)了(le)立柱与底座(zuo),这样立柱既(ji)保持(chi)了(le)Y轴的(de)(de)各项精(jing)(jing)度,又承载了(le)切削力及倾覆(fu)力矩,保证机床进行粗加工及精(jing)(jing)加工切削作(zuo)业。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立(li)柱(zhu)装配后的精(jing)度调(diao)节靠刮研(yan)(yan)立(li)柱(zhu)底面。此(ci)工艺需要(yao)用吊车将立(li)柱(zhu)起吊卸下,并翻(fan)转(zhuan)到方(fang)便(bian)刮研(yan)(yan)的位(wei)置,工作人员才(cai)能(neng)刮研(yan)(yan)。当精(jing)度未达到合(he)理范围内时,还要(yao)进行反复(fu)刮研(yan)(yan),还附(fu)带涂显色剂、对研(yan)(yan),其工序复(fu)杂、作业(ye)量(liang)极(ji)大、生(sheng)产效率极(ji)低。有些(xie)机床生(sheng)产企业(ye)将上述方(fang)法(fa)改进为立(li)柱(zhu)与导轨滑块间加垫片的方(fang)法(fa),如图6所示。

调节立柱精(jing)度(du)时,仍然需(xu)要(yao)用吊车将(jiang)(jiang)立柱起吊、卸下(xia),将(jiang)(jiang)导轨滑(hua)块上的垫片分(fen)别(bie)作(zuo)记(ji)号,按各自需(xu)要(yao)调整的厚(hou)度(du)进行(xing)刮研。因(yin)为垫片在机加工时常(chang)选用磨削方式,所以垫片表面(mian)非常(chang)光滑(hua),表面(mian)又有加工硬化(hua)效果,给(ji)工作(zuo)人员的刮研带来很大的难度(du)。另外,垫片顺(shun)序(xu)一但混乱,前(qian)期测(ce)量、调节的工作(zuo)会前(qian)功尽弃

传统设计的(de)(de)结构在调节(jie)精度(du)时,需要多次用吊(diao)车装立(li)柱拆卸,浪费(fei)生(sheng)产(chan)资源,并且(qie)刮研(yan)强(qiang)度(du)大,耗费(fei)人力(li)及(ji)时间(jian)。本文(wen)设计的(de)(de)立(li)柱底座解决了在精度(du)调节(jie)过程中反复拆卸立(li)柱这一(yi)环(huan)节(jie),并取消(xiao)了刮研(yan)这一(yi)耗时的(de)(de)步骤(zhou)。用螺钉紧固及(ji)灌胶(jiao)固定精度(du)的(de)(de)方法,既保证了机(ji)床(chuang)(chuang)的(de)(de)刚度(du),又(you)保证了机(ji)床(chuang)(chuang)的(de)(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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