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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:pryicheng.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)(de)(de)进步, 作为工业基础设备的(de)(de)(de)(de)机床(chuang)向(xiang)着(zhe)高速、高精(jing)密的(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)发展(zhan),人(ren)们(men)对机床(chuang)的(de)(de)(de)(de)精(jing)度(du)(du)提出了(le)更高的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。影响机床(chuang)精(jing)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)因素(su)主要(yao)有零件加(jia)(jia)工精(jing)度(du)(du)、装(zhuang)配精(jing)度(du)(du)、环境温(wen)度(du)(du)及(ji)湿(shi)度(du)(du)等(deng)。本文(wen)通过设计新型(xing)立(li)(li)柱(zhu)(zhu)及(ji)底座结构(gou),以达到提高立(li)(li)柱(zhu)(zhu)装(zhuang)配精(jing)度(du)(du)、简化(hua)生产流程(cheng)和提高工作效率的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)。立(li)(li)柱(zhu)(zhu)装(zhuang)配的(de)(de)(de)(de)底座,既(ji)方(fang)便于(yu)导轨(gui)滑块的(de)(de)(de)(de)安装(zhuang),又(you)方(fang)便于(yu)立(li)(li)柱(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)精(jing)度(du)(du)调节(jie)。本文(wen)以我(wo)厂(chang)HP200/D卧式(shi)加(jia)(jia)工中心为例(li),阐述立(li)(li)柱(zhu)(zhu)和底座结构(gou),并分析该结构(gou)相对传统立(li)(li)柱(zhu)(zhu)结构(gou)的(de)(de)(de)(de)优点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立柱下(xia)表面在(zai)左、右、后三(san)边中点(dian)处,分(fen)别开100mm×170mm×30mm的键槽,槽的两个侧面为精(jing)加工(gong)面。

底(di)座上(shang)表面(mian)(mian)对应立(li)柱键(jian)槽位置, 同样开(kai)1 0 0 m m ×170mm×30mm的键(jian)槽A1、A2、A 3 , 槽的两个侧(ce)面(mian)(mian)为精加(jia)工面(mian)(mian)。底(di)座上(shang)表面(mian)(mian)左(zuo)、右边再开(kai)100mm×140mm×30mm的槽B1、B2、B3、B4,并在(zai)与立(li)柱紧(jin)固的螺钉(ding)孔周围(wei),加(jia)工出(chu)8个灌胶(jiao)区域。

卧式加工中心立

2. 装配与调(diao)节精度

(1)立柱与(yu)底座装配。在(zai)床(chuang)(chuang)身(shen)(shen)精(jing)度调节(jie)完毕之(zhi)后(hou),将底座与(yu)床(chuang)(chuang)身(shen)(shen)上(shang)的导轨(gui)滑块用螺钉联接起来,按工艺要求调好底座与(yu)床(chuang)(chuang)身(shen)(shen)基准(zhun)导轨(gui)基准(zhun)边的垂(chui)直度、平行度等。

将(jiang)调节(jie)立柱(zhu)扭转(B 轴方向(xiang))的(de)楔块K3装(zhuang)入(ru)A1、A2、A3槽中,与底(di)座用螺钉紧固牢靠。再将(jiang)调节(jie)立柱(zhu)倾仰的(de)楔块T1、T2装(zhuang)入(ru)B1、B2、B3、B4槽中,如图(tu)2所示(shi)。最(zui)后(hou)将(jiang)密封条装(zhuang)入(ru)8处灌胶区外(wai)侧的(de)沟槽中,如图(tu)3所示(shi)。

将(jiang)立柱(zhu)底(di)(di)面(mian)涂抹脱模剂(ji)(ji),待脱模剂(ji)(ji)自然风干,表面(mian)没(mei)有(you)金(jin)属裸露点后,将(jiang)立柱(zhu)吊装到底(di)(di)座上。立柱(zhu)与底(di)(di)座位置(zhi)初对准(zhun)后,拧上安装螺(luo)钉并且初预紧,如图4所示。再将(jiang)3组楔块K1、K2分别装入楔块K3两侧。

(2)调节精度(du)。为(wei)保证(zheng)机床主轴中心线与Z轴基准(zhun)边平行,必须(xu)调整(zheng)立柱扭(niu)(niu)转(zhuan)。此时(shi)可以通过装在A1、A2、A3槽(cao)(cao)中的(de)楔块K1、K2插入槽(cao)(cao)中的(de)深度(du),来调节立柱扭(niu)(niu)转(zhuan)。

当A1、A2、A3三个槽中的(de)楔(xie)(xie)块K2向立(li)柱(zhu)(zhu)(zhu)中心移动,楔(xie)(xie)块K1向远离(li)中心移动时(shi),立(li)柱(zhu)(zhu)(zhu)沿B轴正方(fang)(fang)向旋转。反之立(li)柱(zhu)(zhu)(zhu)即向B轴负方(fang)(fang)向旋转,达到调节(jie)立(li)柱(zhu)(zhu)(zhu)扭转,使主轴中心线与(yu)(yu)Z轴基准边平行(xing)的(de)目的(de)。调节(jie)机(ji)床(chuang)Y轴导轨面(mian)与(yu)(yu)Z轴导轨面(mian)垂直度时(shi),需要调节(jie)楔(xie)(xie)块T1。

楔(xie)块T1、T2接(jie)合面是1∶100斜(xie)度,当螺钉拧入楔(xie)块T2内螺纹时(shi),螺钉压(ya)紧垫圈使垫圈和楔(xie)块T1同时(shi)向立柱中心(xin)移(yi)(yi)动,并有(you)由斜(xie)面带来(lai)的(de)(de)向上移(yi)(yi)动。这样B1、B2、B3、B4槽中的(de)(de)楔(xie)块就将立柱在(zai)左前(qian)、左后、右前(qian)及右后四个点上顶(ding)起一(yi)定位移(yi)(yi)。这样通过(guo)调节立柱倾仰,来(lai)调节Y轴(zhou)导轨面与(yu)Z轴(zhou)导轨面的(de)(de)垂(chui)直度。

3. 灌胶

待主轴箱、工作台(tai)等机(ji)床(chuang)主要(yao)功(gong)能部件安装完(wan)(wan)毕后(hou),机(ji)床(chuang)X、Y、Z三(san)轴的精(jing)度调(diao)整完(wan)(wan)毕,达(da)到《机(ji)床(chuang)验收(shou)标准(zhun)》,并(bing)得到客户认可(ke)后(hou),进行灌胶(jiao)。选用常见的环氧树酯为主要(yao)成分的液态填(tian)料胶(jiao),其优(you)点是强(qiang)度高、耐高温和化(hua)学稳定性好。

灌胶(jiao)(jiao)(jiao)时(shi)(shi),工作(zuo)人员将灌注(zhu)工具(ju)拧入底座(zuo)侧(ce)面的(de)螺纹孔(kong)(kong)中,向(xiang)孔(kong)(kong)内注(zhu)胶(jiao)(jiao)(jiao)。胶(jiao)(jiao)(jiao)会沿着注(zhu)胶(jiao)(jiao)(jiao)孔(kong)(kong)向(xiang)上流动(dong),将灌胶(jiao)(jiao)(jiao)区域的(de)空气排出(chu)(chu)。等立柱(zhu)侧(ce)面的(de)出(chu)(chu)气孔(kong)(kong)中有胶(jiao)(jiao)(jiao)出(chu)(chu)现(xian)时(shi)(shi),此(ci)时(shi)(shi)胶(jiao)(jiao)(jiao)填满灌胶(jiao)(jiao)(jiao)区域,如图5所示,停(ting)止灌胶(jiao)(jiao)(jiao)。

依次将(jiang)8个灌胶区作业完毕,按照灌胶说明(ming)书(shu)规(gui)定的(de)(de)时间等待胶的(de)(de)固(gu)化。固(gu)化后(hou)的(de)(de)胶与安装螺钉共同紧固(gu)了立(li)(li)柱与底座,这样立(li)(li)柱既保(bao)持了Y轴的(de)(de)各(ge)项(xiang)精度,又承载了切削力(li)及(ji)倾覆力(li)矩,保(bao)证机(ji)床进(jin)行粗加工及(ji)精加工切削作业。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立柱装配后的(de)精(jing)度调节靠刮(gua)(gua)研立柱底面。此工(gong)艺需要用(yong)吊(diao)车将立柱起吊(diao)卸下,并翻转(zhuan)到方(fang)便刮(gua)(gua)研的(de)位置,工(gong)作(zuo)人员(yuan)才能刮(gua)(gua)研。当精(jing)度未达到合理(li)范围内(nei)时,还(hai)要进行反(fan)复(fu)刮(gua)(gua)研,还(hai)附(fu)带涂显色剂、对研,其工(gong)序复(fu)杂、作(zuo)业量极大、生(sheng)产效(xiao)率极低(di)。有(you)些机床生(sheng)产企业将上述方(fang)法(fa)改进为立柱与(yu)导轨滑块(kuai)间加(jia)垫片的(de)方(fang)法(fa),如图(tu)6所(suo)示。

调节(jie)立柱(zhu)精度(du)时,仍然需要用(yong)吊车将(jiang)立柱(zhu)起吊、卸下,将(jiang)导(dao)轨(gui)滑块上的(de)(de)垫(dian)(dian)片分(fen)别作(zuo)(zuo)(zuo)记号(hao),按各(ge)自需要调整的(de)(de)厚度(du)进行刮研。因为垫(dian)(dian)片在(zai)机加(jia)工(gong)时常选用(yong)磨(mo)削方式,所以垫(dian)(dian)片表面非常光滑,表面又有加(jia)工(gong)硬化效果,给工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)人(ren)员(yuan)的(de)(de)刮研带来很大的(de)(de)难(nan)度(du)。另(ling)外,垫(dian)(dian)片顺序一但混乱,前(qian)期测(ce)量、调节(jie)的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)会前(qian)功尽(jin)弃

传统设(she)计的(de)(de)结构(gou)在调节精(jing)度时(shi),需(xu)要多次用吊车装立(li)柱(zhu)拆卸(xie),浪费(fei)生产(chan)资源,并且刮(gua)研(yan)(yan)强度大,耗费(fei)人力及时(shi)间。本(ben)文(wen)设(she)计的(de)(de)立(li)柱(zhu)底座解决了在精(jing)度调节过程(cheng)中反(fan)复拆卸(xie)立(li)柱(zhu)这一环节,并取消了刮(gua)研(yan)(yan)这一耗时(shi)的(de)(de)步骤。用螺钉紧固及灌胶(jiao)固定精(jing)度的(de)(de)方法,既保证了机(ji)床(chuang)的(de)(de)刚(gang)度,又(you)保证了机(ji)床(chuang)的(de)(de)精(jing)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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