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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:hbsyjc.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(sui)着科技的(de)(de)(de)(de)进步, 作为工业基础设备的(de)(de)(de)(de)机床向(xiang)着高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精密的(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)发展,人(ren)们对(dui)机床的(de)(de)(de)(de)精度(du)(du)提(ti)出了更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)要求。影响(xiang)机床精度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)因素主要有零(ling)件加工精度(du)(du)、装配(pei)精度(du)(du)、环境温度(du)(du)及(ji)湿度(du)(du)等。本(ben)文通(tong)过(guo)设计新型立(li)(li)柱(zhu)(zhu)及(ji)底(di)座结构(gou),以达到提(ti)高(gao)(gao)立(li)(li)柱(zhu)(zhu)装配(pei)精度(du)(du)、简化(hua)生产流(liu)程和提(ti)高(gao)(gao)工作效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。立(li)(li)柱(zhu)(zhu)装配(pei)的(de)(de)(de)(de)底(di)座,既方(fang)便于(yu)导轨滑块的(de)(de)(de)(de)安(an)装,又方(fang)便于(yu)立(li)(li)柱(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)精度(du)(du)调节。本(ben)文以我厂HP200/D卧式加工中心(xin)为例,阐述立(li)(li)柱(zhu)(zhu)和底(di)座结构(gou),并(bing)分析该结构(gou)相(xiang)对(dui)传统立(li)(li)柱(zhu)(zhu)结构(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(li)柱下表面(mian)在(zai)左、右(you)、后(hou)三边中点处,分(fen)别开100mm×170mm×30mm的键槽(cao),槽(cao)的两个侧(ce)面(mian)为精加(jia)工(gong)面(mian)。

底座(zuo)(zuo)上(shang)(shang)表面对应立柱(zhu)键(jian)槽位(wei)置, 同样(yang)开1 0 0 m m ×170mm×30mm的(de)(de)键(jian)槽A1、A2、A 3 , 槽的(de)(de)两个侧(ce)面为精加工面。底座(zuo)(zuo)上(shang)(shang)表面左、右(you)边再开100mm×140mm×30mm的(de)(de)槽B1、B2、B3、B4,并(bing)在与(yu)立柱(zhu)紧固(gu)的(de)(de)螺钉孔周围(wei),加工出8个灌胶区域。

卧式加工中心立

2. 装配与调(diao)节精(jing)度

(1)立(li)柱(zhu)与(yu)底座(zuo)装配。在(zai)床(chuang)身(shen)精度调节完毕之后,将(jiang)底座(zuo)与(yu)床(chuang)身(shen)上的导轨滑块用(yong)螺钉联接起来,按工艺要求调好底座(zuo)与(yu)床(chuang)身(shen)基准导轨基准边的垂(chui)直度、平行度等。

将调节立(li)柱扭转(B 轴方(fang)向)的楔(xie)块K3装入A1、A2、A3槽中,与底座用(yong)螺钉紧固(gu)牢靠。再将调节立(li)柱倾(qing)仰的楔(xie)块T1、T2装入B1、B2、B3、B4槽中,如图2所(suo)示。最后将密(mi)封条装入8处灌胶区外侧的沟槽中,如图3所(suo)示。

将立(li)柱底面(mian)涂抹脱模剂,待脱模剂自然风(feng)干,表面(mian)没有金属(shu)裸露点(dian)后,将立(li)柱吊装到(dao)底座(zuo)上(shang)。立(li)柱与底座(zuo)位置初对准(zhun)后,拧上(shang)安(an)装螺钉并(bing)且初预(yu)紧,如图4所示。再(zai)将3组楔(xie)(xie)块K1、K2分别装入楔(xie)(xie)块K3两(liang)侧。

(2)调(diao)节精度。为保证机床(chuang)主轴中(zhong)心(xin)线与(yu)Z轴基准边平(ping)行,必(bi)须调(diao)整立柱(zhu)扭转(zhuan)。此时可以通过装在A1、A2、A3槽中(zhong)的楔块K1、K2插(cha)入槽中(zhong)的深度,来调(diao)节立柱(zhu)扭转(zhuan)。

当A1、A2、A3三个槽中(zhong)(zhong)的楔块K2向立柱(zhu)中(zhong)(zhong)心移动,楔块K1向远离中(zhong)(zhong)心移动时,立柱(zhu)沿B轴(zhou)(zhou)正方向旋(xuan)转(zhuan)。反(fan)之立柱(zhu)即向B轴(zhou)(zhou)负方向旋(xuan)转(zhuan),达(da)到调(diao)节(jie)(jie)立柱(zhu)扭转(zhuan),使(shi)主轴(zhou)(zhou)中(zhong)(zhong)心线与Z轴(zhou)(zhou)基准边平行(xing)的目的。调(diao)节(jie)(jie)机床Y轴(zhou)(zhou)导轨面与Z轴(zhou)(zhou)导轨面垂直度时,需要(yao)调(diao)节(jie)(jie)楔块T1。

楔(xie)(xie)块(kuai)T1、T2接合面(mian)是(shi)1∶100斜度,当螺(luo)钉拧入楔(xie)(xie)块(kuai)T2内螺(luo)纹时,螺(luo)钉压(ya)紧(jin)垫圈使垫圈和楔(xie)(xie)块(kuai)T1同时向立柱中(zhong)心移(yi)动,并有由斜面(mian)带来的(de)向上移(yi)动。这样B1、B2、B3、B4槽中(zhong)的(de)楔(xie)(xie)块(kuai)就将(jiang)立柱在左前(qian)、左后、右(you)前(qian)及右(you)后四个点上顶起(qi)一(yi)定位移(yi)。这样通过(guo)调节立柱倾仰,来调节Y轴导(dao)轨(gui)面(mian)与Z轴导(dao)轨(gui)面(mian)的(de)垂直(zhi)度。

3. 灌(guan)胶

待(dai)主(zhu)轴箱、工作台等机床主(zhu)要功能部件安装完毕(bi)后(hou)(hou),机床X、Y、Z三轴的(de)(de)精度(du)调整完毕(bi),达到《机床验收标准》,并得到客(ke)户(hu)认可后(hou)(hou),进行灌胶(jiao)。选(xuan)用(yong)常见的(de)(de)环氧树酯(zhi)为(wei)主(zhu)要成分的(de)(de)液态(tai)填料胶(jiao),其优(you)点是(shi)强度(du)高(gao)、耐高(gao)温和化学稳定性好。

灌(guan)(guan)胶(jiao)(jiao)时(shi),工(gong)作人员将灌(guan)(guan)注工(gong)具拧入底座侧面的(de)螺纹孔中(zhong),向孔内(nei)注胶(jiao)(jiao)。胶(jiao)(jiao)会沿着(zhe)注胶(jiao)(jiao)孔向上流动,将灌(guan)(guan)胶(jiao)(jiao)区域(yu)的(de)空气排出(chu)。等(deng)立柱侧面的(de)出(chu)气孔中(zhong)有胶(jiao)(jiao)出(chu)现时(shi),此时(shi)胶(jiao)(jiao)填满灌(guan)(guan)胶(jiao)(jiao)区域(yu),如图(tu)5所示(shi),停(ting)止(zhi)灌(guan)(guan)胶(jiao)(jiao)。

依次将8个灌胶(jiao)区作业(ye)完毕,按照灌胶(jiao)说(shuo)明(ming)书规(gui)定的(de)(de)时间等待胶(jiao)的(de)(de)固(gu)化(hua)。固(gu)化(hua)后的(de)(de)胶(jiao)与(yu)安装螺(luo)钉共(gong)同紧固(gu)了(le)立(li)柱(zhu)(zhu)与(yu)底座,这样(yang)立(li)柱(zhu)(zhu)既(ji)保(bao)持了(le)Y轴的(de)(de)各项精度,又承载了(le)切削(xue)力(li)及倾(qing)覆力(li)矩,保(bao)证(zheng)机(ji)床(chuang)进行粗加(jia)工(gong)及精加(jia)工(gong)切削(xue)作业(ye)。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立(li)柱装配后的(de)精(jing)度(du)调节靠刮(gua)(gua)(gua)研(yan)立(li)柱底面。此工(gong)(gong)艺需(xu)要用吊车将立(li)柱起吊卸(xie)下,并(bing)翻转到方便刮(gua)(gua)(gua)研(yan)的(de)位置,工(gong)(gong)作人员才能刮(gua)(gua)(gua)研(yan)。当精(jing)度(du)未达到合理范(fan)围内时,还要进行反复(fu)刮(gua)(gua)(gua)研(yan),还附带涂显色剂、对研(yan),其工(gong)(gong)序(xu)复(fu)杂、作业量(liang)极(ji)大、生产(chan)(chan)效率(lv)极(ji)低(di)。有些机床(chuang)生产(chan)(chan)企业将上述方法改(gai)进为(wei)立(li)柱与导轨(gui)滑块间加垫片(pian)的(de)方法,如图6所示(shi)。

调节立柱(zhu)精度(du)时,仍然需(xu)要用(yong)吊车将立柱(zhu)起吊、卸下(xia),将导(dao)轨滑(hua)块上的垫(dian)片(pian)分别作记号,按各自需(xu)要调整的厚度(du)进行刮研(yan)。因(yin)为垫(dian)片(pian)在机(ji)加工(gong)时常选用(yong)磨削方式,所以垫(dian)片(pian)表面非常光滑(hua),表面又有加工(gong)硬化效果,给工(gong)作人员的刮研(yan)带来很大的难度(du)。另外,垫(dian)片(pian)顺序一但混乱,前(qian)期测量、调节的工(gong)作会前(qian)功尽(jin)弃

传统(tong)设(she)计的(de)(de)结构在调节(jie)精度时,需要(yao)多次(ci)用(yong)吊车装立(li)柱拆卸,浪费(fei)生产资源,并且刮(gua)研(yan)强度大,耗费(fei)人力及(ji)时间。本文设(she)计的(de)(de)立(li)柱底座(zuo)解决了(le)在精度调节(jie)过程(cheng)中反(fan)复拆卸立(li)柱这一环节(jie),并取消了(le)刮(gua)研(yan)这一耗时的(de)(de)步骤。用(yong)螺钉紧固及(ji)灌胶固定精度的(de)(de)方法,既(ji)保证(zheng)了(le)机(ji)床的(de)(de)刚度,又保证(zheng)了(le)机(ji)床的(de)(de)精度。

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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