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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:lv27662000.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)(de)(de)进步, 作为工(gong)业基础设(she)备的(de)(de)(de)(de)机床(chuang)(chuang)向(xiang)着(zhe)高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精(jing)密(mi)的(de)(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)发展,人们对机床(chuang)(chuang)的(de)(de)(de)(de)精(jing)度(du)(du)提出了更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)要求。影(ying)响(xiang)机床(chuang)(chuang)精(jing)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)因素主(zhu)要有(you)零件加(jia)工(gong)精(jing)度(du)(du)、装配精(jing)度(du)(du)、环境(jing)温度(du)(du)及湿度(du)(du)等。本(ben)文通过设(she)计(ji)新型立(li)柱(zhu)及底座(zuo)结(jie)(jie)构(gou),以达到提高(gao)(gao)立(li)柱(zhu)装配精(jing)度(du)(du)、简化(hua)生产流程和提高(gao)(gao)工(gong)作效率的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。立(li)柱(zhu)装配的(de)(de)(de)(de)底座(zuo),既方(fang)便(bian)于导轨滑块的(de)(de)(de)(de)安装,又方(fang)便(bian)于立(li)柱(zhu)的(de)(de)(de)(de)精(jing)度(du)(du)调节。本(ben)文以我(wo)厂HP200/D卧式(shi)加(jia)工(gong)中心为例,阐述立(li)柱(zhu)和底座(zuo)结(jie)(jie)构(gou),并分析该结(jie)(jie)构(gou)相对传统立(li)柱(zhu)结(jie)(jie)构(gou)的(de)(de)(de)(de)优点(dian)。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立柱下表面(mian)在左、右、后三边(bian)中点处,分(fen)别开100mm×170mm×30mm的(de)(de)键槽,槽的(de)(de)两个侧面(mian)为精加工面(mian)。

底座上表面对(dui)应立柱键(jian)槽(cao)(cao)位置, 同样(yang)开1 0 0 m m ×170mm×30mm的(de)键(jian)槽(cao)(cao)A1、A2、A 3 , 槽(cao)(cao)的(de)两(liang)个侧面为精(jing)加(jia)工面。底座上表面左、右(you)边再开100mm×140mm×30mm的(de)槽(cao)(cao)B1、B2、B3、B4,并在与立柱紧固的(de)螺钉孔周围(wei),加(jia)工出(chu)8个灌胶(jiao)区域。

卧式加工中心立

2. 装配与调节精度

(1)立柱与(yu)底座装配。在床身精(jing)度(du)调(diao)(diao)节完毕(bi)之后,将底座与(yu)床身上的导(dao)轨(gui)滑块用(yong)螺钉联接起(qi)来,按工(gong)艺要求调(diao)(diao)好(hao)底座与(yu)床身基准导(dao)轨(gui)基准边的垂直度(du)、平行度(du)等。

将调节立柱扭转(B 轴方向(xiang))的(de)楔块K3装(zhuang)(zhuang)入(ru)A1、A2、A3槽中(zhong),与底(di)座用(yong)螺钉紧固牢靠。再将调节立柱倾仰的(de)楔块T1、T2装(zhuang)(zhuang)入(ru)B1、B2、B3、B4槽中(zhong),如(ru)图2所示(shi)。最(zui)后将密封条装(zhuang)(zhuang)入(ru)8处灌胶区外侧的(de)沟槽中(zhong),如(ru)图3所示(shi)。

将(jiang)立柱(zhu)底(di)面涂抹脱(tuo)模(mo)剂,待脱(tuo)模(mo)剂自然风(feng)干,表面没有金属裸露点后(hou),将(jiang)立柱(zhu)吊装(zhuang)到(dao)底(di)座上。立柱(zhu)与底(di)座位置初(chu)对准后(hou),拧(ning)上安装(zhuang)螺(luo)钉并且初(chu)预(yu)紧,如(ru)图4所示。再将(jiang)3组楔块(kuai)K1、K2分别装(zhuang)入(ru)楔块(kuai)K3两侧。

(2)调节精度。为保证(zheng)机床主轴中心线与Z轴基准边平行,必须调整立(li)柱扭(niu)转(zhuan)(zhuan)。此时可以通过装在A1、A2、A3槽(cao)中的楔块K1、K2插入槽(cao)中的深(shen)度,来调节立(li)柱扭(niu)转(zhuan)(zhuan)。

当A1、A2、A3三个槽中的楔块(kuai)K2向(xiang)立(li)柱(zhu)中心移(yi)动,楔块(kuai)K1向(xiang)远离中心移(yi)动时,立(li)柱(zhu)沿B轴(zhou)(zhou)正方(fang)向(xiang)旋(xuan)转。反之立(li)柱(zhu)即(ji)向(xiang)B轴(zhou)(zhou)负(fu)方(fang)向(xiang)旋(xuan)转,达到调节(jie)(jie)立(li)柱(zhu)扭转,使主轴(zhou)(zhou)中心线(xian)与(yu)Z轴(zhou)(zhou)基(ji)准边平行的目的。调节(jie)(jie)机床Y轴(zhou)(zhou)导轨面与(yu)Z轴(zhou)(zhou)导轨面垂直度时,需(xu)要调节(jie)(jie)楔块(kuai)T1。

楔(xie)块(kuai)T1、T2接合(he)面是1∶100斜度(du),当螺(luo)(luo)钉拧入楔(xie)块(kuai)T2内(nei)螺(luo)(luo)纹时,螺(luo)(luo)钉压(ya)紧垫圈(quan)(quan)使垫圈(quan)(quan)和楔(xie)块(kuai)T1同(tong)时向立柱中心移(yi)(yi)动,并有由斜面带来的向上(shang)移(yi)(yi)动。这样B1、B2、B3、B4槽中的楔(xie)块(kuai)就将立柱在左前、左后、右(you)前及右(you)后四个点上(shang)顶(ding)起一定(ding)位移(yi)(yi)。这样通(tong)过调节立柱倾仰,来调节Y轴(zhou)导轨(gui)面与Z轴(zhou)导轨(gui)面的垂直度(du)。

3. 灌胶

待主(zhu)轴(zhou)箱、工作台(tai)等机(ji)(ji)床主(zhu)要功能部件安装完(wan)(wan)毕后,机(ji)(ji)床X、Y、Z三轴(zhou)的精度(du)(du)调整完(wan)(wan)毕,达到《机(ji)(ji)床验收标准》,并(bing)得到客户认(ren)可后,进行灌胶。选用(yong)常见的环氧树酯为主(zhu)要成分的液(ye)态填料胶,其(qi)优点是强度(du)(du)高、耐(nai)高温和化学稳定性好。

灌(guan)(guan)胶时,工作(zuo)人员将灌(guan)(guan)注工具拧入底(di)座侧(ce)面的螺纹孔(kong)中,向(xiang)孔(kong)内注胶。胶会(hui)沿着注胶孔(kong)向(xiang)上流动(dong),将灌(guan)(guan)胶区域(yu)的空气排出(chu)。等立柱侧(ce)面的出(chu)气孔(kong)中有(you)胶出(chu)现时,此(ci)时胶填满灌(guan)(guan)胶区域(yu),如图5所示,停止灌(guan)(guan)胶。

依次将8个(ge)灌胶区作业(ye)完毕,按照灌胶说明书规定的(de)时间(jian)等(deng)待(dai)胶的(de)固化。固化后的(de)胶与(yu)安装螺钉(ding)共(gong)同紧固了立柱与(yu)底(di)座(zuo),这样立柱既保持了Y轴的(de)各项(xiang)精度(du),又承载了切(qie)削(xue)力及(ji)倾覆力矩,保证机床进行粗加(jia)工及(ji)精加(jia)工切(qie)削(xue)作业(ye)。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立柱(zhu)装配后的精(jing)度调节(jie)靠刮(gua)研立柱(zhu)底(di)面。此工艺需要用吊(diao)车将立柱(zhu)起吊(diao)卸下(xia),并翻(fan)转到(dao)方便(bian)刮(gua)研的位置,工作(zuo)人员才能刮(gua)研。当精(jing)度未(wei)达到(dao)合(he)理范围内(nei)时,还要进(jin)行(xing)反复刮(gua)研,还附(fu)带涂显色(se)剂(ji)、对研,其工序(xu)复杂、作(zuo)业(ye)量极(ji)大、生产效(xiao)率极(ji)低。有些(xie)机床生产企业(ye)将上述方法改进(jin)为立柱(zhu)与导轨滑块(kuai)间(jian)加垫片的方法,如(ru)图6所(suo)示。

调(diao)节(jie)立柱(zhu)精度时,仍然(ran)需要用吊车将立柱(zhu)起吊、卸下,将导轨滑块上的垫片(pian)分别作(zuo)记号(hao),按(an)各(ge)自需要调(diao)整的厚度进行刮研。因为垫片(pian)在机(ji)加工(gong)(gong)(gong)时常选用磨削方(fang)式,所以垫片(pian)表(biao)面(mian)非常光滑,表(biao)面(mian)又有加工(gong)(gong)(gong)硬化效(xiao)果,给工(gong)(gong)(gong)作(zuo)人员的刮研带来(lai)很大的难度。另外,垫片(pian)顺序一但混乱,前期测(ce)量、调(diao)节(jie)的工(gong)(gong)(gong)作(zuo)会前功尽弃

传(chuan)统设计的(de)结构在调(diao)节(jie)精(jing)度(du)(du)时(shi),需要(yao)多(duo)次(ci)用吊车(che)装立柱(zhu)拆卸(xie),浪费(fei)生(sheng)产资源,并且(qie)刮(gua)研强度(du)(du)大(da),耗(hao)费(fei)人(ren)力(li)及(ji)时(shi)间。本文(wen)设计的(de)立柱(zhu)底座解(jie)决了(le)(le)在精(jing)度(du)(du)调(diao)节(jie)过程中反复拆卸(xie)立柱(zhu)这(zhei)一环节(jie),并取(qu)消了(le)(le)刮(gua)研这(zhei)一耗(hao)时(shi)的(de)步骤。用螺钉(ding)紧固及(ji)灌胶固定(ding)精(jing)度(du)(du)的(de)方(fang)法,既保证了(le)(le)机(ji)床的(de)刚度(du)(du),又保证了(le)(le)机(ji)床的(de)精(jing)度(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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