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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:yjyqh.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(ji)的(de)进(jin)步, 作为(wei)工业基础设备的(de)机(ji)床向着高(gao)速(su)、高(gao)精(jing)(jing)(jing)密(mi)的(de)方(fang)(fang)向发展,人们对机(ji)床的(de)精(jing)(jing)(jing)度提(ti)出了(le)更高(gao)的(de)要求。影(ying)响机(ji)床精(jing)(jing)(jing)度的(de)因素(su)主要有零件加工精(jing)(jing)(jing)度、装(zhuang)配精(jing)(jing)(jing)度、环境温度及(ji)湿(shi)度等。本文通过设计新(xin)型立(li)(li)柱及(ji)底座(zuo)结(jie)构(gou),以(yi)达到提(ti)高(gao)立(li)(li)柱装(zhuang)配精(jing)(jing)(jing)度、简化生产流程和(he)提(ti)高(gao)工作效率的(de)目的(de)。立(li)(li)柱装(zhuang)配的(de)底座(zuo),既方(fang)(fang)便于(yu)导轨滑块的(de)安装(zhuang),又方(fang)(fang)便于(yu)立(li)(li)柱的(de)精(jing)(jing)(jing)度调节(jie)。本文以(yi)我厂(chang)HP200/D卧式加工中心为(wei)例(li),阐述立(li)(li)柱和(he)底座(zuo)结(jie)构(gou),并分析该(gai)结(jie)构(gou)相对传统(tong)立(li)(li)柱结(jie)构(gou)的(de)优(you)点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立柱下表面在左、右、后三边中点处,分别(bie)开100mm×170mm×30mm的(de)键槽,槽的(de)两个侧面为精加工面。

底(di)座(zuo)上表面(mian)对应立柱(zhu)键槽(cao)位置, 同(tong)样开1 0 0 m m ×170mm×30mm的(de)键槽(cao)A1、A2、A 3 , 槽(cao)的(de)两个侧面(mian)为精加工(gong)面(mian)。底(di)座(zuo)上表面(mian)左、右边再开100mm×140mm×30mm的(de)槽(cao)B1、B2、B3、B4,并在与立柱(zhu)紧固的(de)螺钉孔周围(wei),加工(gong)出8个灌胶区域。

卧式加工中心立

2. 装配与调节(jie)精度

(1)立(li)柱(zhu)与底座(zuo)装配。在(zai)床(chuang)身精度(du)调节完毕(bi)之后,将底座(zuo)与床(chuang)身上(shang)的(de)导轨(gui)滑块用螺钉联接(jie)起来,按工艺要求调好底座(zuo)与床(chuang)身基准(zhun)导轨(gui)基准(zhun)边的(de)垂直度(du)、平行度(du)等。

将(jiang)(jiang)调节立(li)柱(zhu)扭(niu)转(B 轴(zhou)方向)的楔(xie)块K3装入A1、A2、A3槽中,与底(di)座用螺钉紧固牢靠。再(zai)将(jiang)(jiang)调节立(li)柱(zhu)倾仰的楔(xie)块T1、T2装入B1、B2、B3、B4槽中,如(ru)图2所示(shi)(shi)。最后将(jiang)(jiang)密封条装入8处灌胶区外侧的沟(gou)槽中,如(ru)图3所示(shi)(shi)。

将立(li)柱(zhu)底面涂抹脱模剂,待脱模剂自然风干,表面没有金属裸露点后,将立(li)柱(zhu)吊装(zhuang)(zhuang)(zhuang)到底座上。立(li)柱(zhu)与底座位置初(chu)对准后,拧上安装(zhuang)(zhuang)(zhuang)螺(luo)钉并且(qie)初(chu)预紧,如图(tu)4所示。再将3组楔块K1、K2分别装(zhuang)(zhuang)(zhuang)入楔块K3两(liang)侧。

(2)调节(jie)精度。为保(bao)证机床主轴中(zhong)心线与Z轴基准边平(ping)行,必须调整(zheng)立(li)柱(zhu)扭转。此时(shi)可(ke)以通过装在A1、A2、A3槽中(zhong)的楔(xie)块K1、K2插(cha)入槽中(zhong)的深(shen)度,来调节(jie)立(li)柱(zhu)扭转。

当A1、A2、A3三个槽中(zhong)的楔块(kuai)(kuai)K2向(xiang)立柱(zhu)(zhu)中(zhong)心(xin)移动,楔块(kuai)(kuai)K1向(xiang)远离中(zhong)心(xin)移动时,立柱(zhu)(zhu)沿B轴(zhou)正方向(xiang)旋(xuan)转(zhuan)。反之(zhi)立柱(zhu)(zhu)即(ji)向(xiang)B轴(zhou)负方向(xiang)旋(xuan)转(zhuan),达到调(diao)节立柱(zhu)(zhu)扭转(zhuan),使主轴(zhou)中(zhong)心(xin)线与Z轴(zhou)基准(zhun)边平行的目的。调(diao)节机床Y轴(zhou)导轨面与Z轴(zhou)导轨面垂直度时,需要调(diao)节楔块(kuai)(kuai)T1。

楔(xie)块T1、T2接(jie)合面(mian)是1∶100斜(xie)度(du),当螺钉(ding)拧入楔(xie)块T2内(nei)螺纹时,螺钉(ding)压紧垫(dian)圈(quan)使垫(dian)圈(quan)和楔(xie)块T1同时向(xiang)(xiang)立柱(zhu)中心移(yi)动(dong)(dong),并(bing)有由斜(xie)面(mian)带(dai)来(lai)的(de)向(xiang)(xiang)上移(yi)动(dong)(dong)。这样B1、B2、B3、B4槽中的(de)楔(xie)块就(jiu)将立柱(zhu)在左前、左后(hou)(hou)、右前及右后(hou)(hou)四个点上顶(ding)起一定位移(yi)。这样通(tong)过调节(jie)立柱(zhu)倾仰,来(lai)调节(jie)Y轴导轨(gui)面(mian)与Z轴导轨(gui)面(mian)的(de)垂直度(du)。

3. 灌(guan)胶

待主轴(zhou)箱(xiang)、工作(zuo)台等(deng)机床(chuang)主要(yao)功能部件安装完毕(bi)后,机床(chuang)X、Y、Z三轴(zhou)的精度调整完毕(bi),达(da)到《机床(chuang)验收标准》,并得到客(ke)户认可后,进行(xing)灌胶(jiao)。选(xuan)用(yong)常(chang)见的环氧树酯为主要(yao)成分的液态填(tian)料胶(jiao),其优点是强度高、耐高温和化学稳定性好。

灌(guan)(guan)(guan)胶(jiao)时,工(gong)作人员将灌(guan)(guan)(guan)注(zhu)工(gong)具拧入底座侧面的螺纹孔(kong)(kong)中,向(xiang)孔(kong)(kong)内注(zhu)胶(jiao)。胶(jiao)会沿着注(zhu)胶(jiao)孔(kong)(kong)向(xiang)上流动,将灌(guan)(guan)(guan)胶(jiao)区域(yu)的空气排出。等立(li)柱侧面的出气孔(kong)(kong)中有胶(jiao)出现(xian)时,此(ci)时胶(jiao)填(tian)满灌(guan)(guan)(guan)胶(jiao)区域(yu),如图5所示(shi),停(ting)止灌(guan)(guan)(guan)胶(jiao)。

依次(ci)将8个灌胶(jiao)区(qu)作(zuo)业完(wan)毕,按照灌胶(jiao)说明(ming)书规(gui)定的时间等(deng)待胶(jiao)的固(gu)化。固(gu)化后(hou)的胶(jiao)与(yu)安装(zhuang)螺(luo)钉共同紧固(gu)了立柱与(yu)底座,这样立柱既保(bao)持了Y轴的各项(xiang)精度,又承载了切削(xue)力及倾(qing)覆(fu)力矩,保(bao)证机床进行粗加工(gong)及精加工(gong)切削(xue)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)度调节(jie)靠刮(gua)(gua)研(yan)(yan)立(li)柱(zhu)底面。此工艺需要(yao)用吊(diao)(diao)车将立(li)柱(zhu)起(qi)吊(diao)(diao)卸(xie)下,并翻转到方(fang)(fang)便刮(gua)(gua)研(yan)(yan)的位置,工作人员才能刮(gua)(gua)研(yan)(yan)。当精(jing)度未达(da)到合理范围内(nei)时,还要(yao)进行(xing)反(fan)复(fu)刮(gua)(gua)研(yan)(yan),还附带涂显色剂、对研(yan)(yan),其工序复(fu)杂(za)、作业量极(ji)大、生(sheng)产效率极(ji)低。有些机床(chuang)生(sheng)产企业将上述方(fang)(fang)法改进为立(li)柱(zhu)与(yu)导轨滑块间(jian)加垫片的方(fang)(fang)法,如图6所示。

调节立柱(zhu)精度时,仍然需要(yao)用吊车(che)将(jiang)立柱(zhu)起吊、卸(xie)下,将(jiang)导轨滑块上的(de)垫片(pian)分别作记号(hao),按各自需要(yao)调整(zheng)的(de)厚度进行刮研。因为垫片(pian)在(zai)机(ji)加工时常(chang)选用磨削方式,所以垫片(pian)表面(mian)非常(chang)光滑,表面(mian)又有加工硬化效果,给工作人员的(de)刮研带来很大的(de)难度。另外,垫片(pian)顺序一(yi)但混乱,前(qian)期测量、调节的(de)工作会前(qian)功(gong)尽(jin)弃

传统设计的(de)(de)(de)结构(gou)在调(diao)节(jie)精(jing)度(du)(du)(du)(du)时(shi),需要多(duo)次用吊(diao)车装(zhuang)立柱(zhu)拆卸(xie)(xie),浪(lang)费生产资源,并且刮(gua)研(yan)强度(du)(du)(du)(du)大,耗费人力及(ji)时(shi)间。本文设计的(de)(de)(de)立柱(zhu)底(di)座解(jie)决(jue)了在精(jing)度(du)(du)(du)(du)调(diao)节(jie)过程中反复拆卸(xie)(xie)立柱(zhu)这一(yi)环节(jie),并取(qu)消了刮(gua)研(yan)这一(yi)耗时(shi)的(de)(de)(de)步骤。用螺(luo)钉(ding)紧固(gu)及(ji)灌胶固(gu)定精(jing)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)方法,既保证(zheng)了机(ji)(ji)床的(de)(de)(de)刚度(du)(du)(du)(du),又(you)保证(zheng)了机(ji)(ji)床的(de)(de)(de)精(jing)度(du)(du)(du)(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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