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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:myindustrial.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)科技的(de)(de)进步(bu), 作(zuo)为(wei)工(gong)(gong)业基础设备的(de)(de)机(ji)床(chuang)(chuang)向着(zhe)高(gao)速(su)、高(gao)精(jing)(jing)(jing)密的(de)(de)方向发(fa)展(zhan),人们对(dui)机(ji)床(chuang)(chuang)的(de)(de)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)提出了更高(gao)的(de)(de)要(yao)求。影(ying)响机(ji)床(chuang)(chuang)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)的(de)(de)因素主要(yao)有零(ling)件加工(gong)(gong)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)、装配精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)、环境温度(du)(du)及(ji)湿度(du)(du)等。本文通过设计新(xin)型(xing)立柱(zhu)及(ji)底座结(jie)(jie)构,以达到提高(gao)立柱(zhu)装配精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)、简化生产(chan)流(liu)程(cheng)和(he)提高(gao)工(gong)(gong)作(zuo)效率的(de)(de)目的(de)(de)。立柱(zhu)装配的(de)(de)底座,既方便于导轨(gui)滑块的(de)(de)安装,又方便于立柱(zhu)的(de)(de)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)调节。本文以我厂HP200/D卧式(shi)加工(gong)(gong)中(zhong)心为(wei)例,阐述立柱(zhu)和(he)底座结(jie)(jie)构,并(bing)分析(xi)该结(jie)(jie)构相(xiang)对(dui)传统(tong)立柱(zhu)结(jie)(jie)构的(de)(de)优(you)点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立柱下表(biao)面(mian)在左(zuo)、右、后三边中点处(chu),分别开100mm×170mm×30mm的(de)键槽,槽的(de)两个侧面(mian)为精加工(gong)面(mian)。

底(di)座上(shang)表面(mian)对应立柱(zhu)键槽(cao)位置, 同样开(kai)1 0 0 m m ×170mm×30mm的(de)(de)键槽(cao)A1、A2、A 3 , 槽(cao)的(de)(de)两个侧面(mian)为精(jing)加(jia)工面(mian)。底(di)座上(shang)表面(mian)左、右边再开(kai)100mm×140mm×30mm的(de)(de)槽(cao)B1、B2、B3、B4,并在与立柱(zhu)紧固的(de)(de)螺钉(ding)孔周围,加(jia)工出8个灌胶区域。

卧式加工中心立

2. 装配与调节精度(du)

(1)立柱与(yu)底(di)座(zuo)装配。在床(chuang)身(shen)精度(du)调节完毕之后,将底(di)座(zuo)与(yu)床(chuang)身(shen)上的导(dao)(dao)轨滑(hua)块(kuai)用(yong)螺钉(ding)联接起来,按工艺要求调好底(di)座(zuo)与(yu)床(chuang)身(shen)基(ji)准导(dao)(dao)轨基(ji)准边的垂直(zhi)度(du)、平(ping)行度(du)等。

将(jiang)调节(jie)立(li)柱扭(niu)转(B 轴方向(xiang))的楔(xie)块K3装(zhuang)入(ru)A1、A2、A3槽(cao)中,与底座用螺(luo)钉紧(jin)固牢(lao)靠。再(zai)将(jiang)调节(jie)立(li)柱倾仰(yang)的楔(xie)块T1、T2装(zhuang)入(ru)B1、B2、B3、B4槽(cao)中,如图2所(suo)示。最后将(jiang)密封条装(zhuang)入(ru)8处灌胶区外(wai)侧(ce)的沟槽(cao)中,如图3所(suo)示。

将(jiang)立柱(zhu)(zhu)底(di)(di)面(mian)涂(tu)抹脱(tuo)模剂,待(dai)脱(tuo)模剂自(zi)然风干,表面(mian)没有金(jin)属(shu)裸露点后,将(jiang)立柱(zhu)(zhu)吊装到底(di)(di)座上。立柱(zhu)(zhu)与底(di)(di)座位置初对准后,拧(ning)上安装螺(luo)钉并且初预紧,如图4所示。再将(jiang)3组楔(xie)块K1、K2分别装入(ru)楔(xie)块K3两侧。

(2)调(diao)节(jie)(jie)精(jing)度。为保证机床主轴中(zhong)心(xin)线与Z轴基准边平行,必须(xu)调(diao)整立(li)柱扭转(zhuan)。此时可以通过装(zhuang)在A1、A2、A3槽(cao)中(zhong)的楔(xie)块K1、K2插(cha)入(ru)槽(cao)中(zhong)的深(shen)度,来调(diao)节(jie)(jie)立(li)柱扭转(zhuan)。

当A1、A2、A3三个槽中的楔块(kuai)K2向(xiang)立(li)柱中心(xin)移动,楔块(kuai)K1向(xiang)远(yuan)离中心(xin)移动时,立(li)柱沿B轴(zhou)(zhou)正(zheng)方向(xiang)旋转。反(fan)之立(li)柱即向(xiang)B轴(zhou)(zhou)负方向(xiang)旋转,达(da)到调(diao)节(jie)立(li)柱扭转,使主轴(zhou)(zhou)中心(xin)线与(yu)Z轴(zhou)(zhou)基准(zhun)边(bian)平行(xing)的目(mu)的。调(diao)节(jie)机床Y轴(zhou)(zhou)导轨(gui)面与(yu)Z轴(zhou)(zhou)导轨(gui)面垂直度时,需要调(diao)节(jie)楔块(kuai)T1。

楔(xie)块(kuai)(kuai)T1、T2接(jie)合面(mian)是1∶100斜度,当螺钉拧入楔(xie)块(kuai)(kuai)T2内螺纹时,螺钉压紧垫圈使垫圈和楔(xie)块(kuai)(kuai)T1同时向(xiang)(xiang)立柱中心移动(dong),并有由斜面(mian)带来(lai)的向(xiang)(xiang)上移动(dong)。这(zhei)样B1、B2、B3、B4槽(cao)中的楔(xie)块(kuai)(kuai)就(jiu)将立柱在左前、左后(hou)、右前及右后(hou)四(si)个点上顶(ding)起一定位移。这(zhei)样通过调节立柱倾仰,来(lai)调节Y轴导轨面(mian)与Z轴导轨面(mian)的垂直(zhi)度。

3. 灌胶

待主轴(zhou)箱、工作台(tai)等(deng)机床主要功能部件安装完(wan)毕后(hou),机床X、Y、Z三轴(zhou)的(de)精度调整(zheng)完(wan)毕,达(da)到《机床验(yan)收标准》,并得到客户认可后(hou),进行灌胶。选用常见的(de)环氧树酯为主要成分(fen)的(de)液态填料(liao)胶,其优点是强度高、耐高温和化(hua)学(xue)稳定(ding)性(xing)好。

灌胶(jiao)时,工(gong)作人员将(jiang)灌注(zhu)工(gong)具拧入底(di)座侧面的(de)螺纹(wen)孔(kong)(kong)中,向(xiang)孔(kong)(kong)内(nei)注(zhu)胶(jiao)。胶(jiao)会沿(yan)着注(zhu)胶(jiao)孔(kong)(kong)向(xiang)上流动(dong),将(jiang)灌胶(jiao)区(qu)域的(de)空气排出。等立柱侧面的(de)出气孔(kong)(kong)中有胶(jiao)出现时,此时胶(jiao)填满灌胶(jiao)区(qu)域,如图5所(suo)示(shi),停(ting)止灌胶(jiao)。

依次将8个(ge)灌(guan)胶(jiao)(jiao)(jiao)区作(zuo)业(ye)完毕(bi),按照灌(guan)胶(jiao)(jiao)(jiao)说明(ming)书规定的(de)时间等待胶(jiao)(jiao)(jiao)的(de)固(gu)(gu)化。固(gu)(gu)化后的(de)胶(jiao)(jiao)(jiao)与安装螺钉共同(tong)紧固(gu)(gu)了(le)立(li)柱(zhu)与底座,这样立(li)柱(zhu)既保(bao)持了(le)Y轴(zhou)的(de)各项精(jing)度,又承载了(le)切(qie)削力及倾覆力矩,保(bao)证机床进行粗加工(gong)及精(jing)加工(gong)切(qie)削作(zuo)业(ye)。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传(chuan)统立柱装配后的(de)(de)精(jing)度(du)调节靠刮(gua)研(yan)(yan)立柱底面。此工艺需(xu)要用吊车将立柱起吊卸下,并翻(fan)转到方便刮(gua)研(yan)(yan)的(de)(de)位置,工作人员才能(neng)刮(gua)研(yan)(yan)。当精(jing)度(du)未达到合理范围内时,还(hai)要进行反复刮(gua)研(yan)(yan),还(hai)附带涂显色剂、对研(yan)(yan),其(qi)工序(xu)复杂、作业(ye)量极(ji)大(da)、生产效(xiao)率极(ji)低(di)。有(you)些机床生产企业(ye)将上述方法改(gai)进为立柱与导(dao)轨滑块间加垫(dian)片(pian)的(de)(de)方法,如图6所(suo)示。

调节立(li)柱精(jing)度(du)时,仍然需(xu)要用吊车将立(li)柱起吊、卸(xie)下,将导轨滑块上的垫(dian)片分别作记(ji)号,按各自(zi)需(xu)要调整的厚度(du)进行刮研。因(yin)为垫(dian)片在(zai)机加工(gong)时常(chang)选用磨削方式,所以垫(dian)片表(biao)面(mian)非常(chang)光滑,表(biao)面(mian)又有(you)加工(gong)硬化效果,给工(gong)作人员的刮研带来很(hen)大的难度(du)。另外,垫(dian)片顺序(xu)一但混乱,前期测量、调节的工(gong)作会前功(gong)尽弃(qi)

传(chuan)统设计的(de)结构在(zai)调(diao)节(jie)(jie)精(jing)度(du)时(shi),需(xu)要多次(ci)用(yong)吊车装立(li)柱(zhu)(zhu)拆卸,浪费(fei)生(sheng)产资源,并且刮研强度(du)大,耗(hao)费(fei)人力及(ji)时(shi)间。本(ben)文(wen)设计的(de)立(li)柱(zhu)(zhu)底(di)座解(jie)决了在(zai)精(jing)度(du)调(diao)节(jie)(jie)过(guo)程中反复拆卸立(li)柱(zhu)(zhu)这(zhei)一(yi)(yi)环节(jie)(jie),并取消了刮研这(zhei)一(yi)(yi)耗(hao)时(shi)的(de)步(bu)骤(zhou)。用(yong)螺钉紧(jin)固(gu)及(ji)灌胶(jiao)固(gu)定精(jing)度(du)的(de)方法,既保证了机床的(de)刚度(du),又保证了机床的(de)精(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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