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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:honduras-tour.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)进步, 作为(wei)工业基础设备(bei)的(de)机(ji)床向着(zhe)高(gao)速、高(gao)精(jing)(jing)密的(de)方向发展,人(ren)们(men)对机(ji)床的(de)精(jing)(jing)度(du)提出了更高(gao)的(de)要求(qiu)。影响机(ji)床精(jing)(jing)度(du)的(de)因素主要有零(ling)件(jian)加工精(jing)(jing)度(du)、装配精(jing)(jing)度(du)、环境(jing)温度(du)及湿度(du)等(deng)。本(ben)(ben)文通(tong)过设计新(xin)型立(li)(li)柱及底(di)座(zuo)结构(gou)(gou),以达到提高(gao)立(li)(li)柱装配精(jing)(jing)度(du)、简(jian)化(hua)生(sheng)产流程和提高(gao)工作效率的(de)目的(de)。立(li)(li)柱装配的(de)底(di)座(zuo),既方便(bian)于导(dao)轨(gui)滑(hua)块的(de)安装,又方便(bian)于立(li)(li)柱的(de)精(jing)(jing)度(du)调节。本(ben)(ben)文以我厂(chang)HP200/D卧(wo)式加工中(zhong)心为(wei)例,阐述立(li)(li)柱和底(di)座(zuo)结构(gou)(gou),并分析该结构(gou)(gou)相对传统(tong)立(li)(li)柱结构(gou)(gou)的(de)优点(dian)。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本(ben)立柱(zhu)下(xia)表面在左、右(you)、后(hou)三边中点处,分别开100mm×170mm×30mm的(de)键槽,槽的(de)两(liang)个侧面为精加工面。

底座上表面(mian)(mian)对应立(li)柱(zhu)键槽(cao)位(wei)置, 同(tong)样开1 0 0 m m ×170mm×30mm的(de)(de)键槽(cao)A1、A2、A 3 , 槽(cao)的(de)(de)两(liang)个侧面(mian)(mian)为精加(jia)工(gong)面(mian)(mian)。底座上表面(mian)(mian)左、右(you)边再开100mm×140mm×30mm的(de)(de)槽(cao)B1、B2、B3、B4,并在与立(li)柱(zhu)紧(jin)固的(de)(de)螺钉孔周围,加(jia)工(gong)出8个灌胶区域(yu)。

卧式加工中心立

2. 装配与调节精(jing)度

(1)立柱与(yu)底(di)座(zuo)(zuo)装配。在床(chuang)身(shen)(shen)(shen)精度调节完毕(bi)之后,将(jiang)底(di)座(zuo)(zuo)与(yu)床(chuang)身(shen)(shen)(shen)上的导(dao)(dao)轨滑块用螺钉(ding)联接起(qi)来,按(an)工艺要求调好底(di)座(zuo)(zuo)与(yu)床(chuang)身(shen)(shen)(shen)基准(zhun)导(dao)(dao)轨基准(zhun)边的垂直(zhi)度、平行度等。

将(jiang)调节立(li)柱扭转(B 轴方向)的(de)(de)楔(xie)块K3装(zhuang)入A1、A2、A3槽中,与底座用螺(luo)钉紧固牢靠。再将(jiang)调节立(li)柱倾仰(yang)的(de)(de)楔(xie)块T1、T2装(zhuang)入B1、B2、B3、B4槽中,如图(tu)2所示(shi)。最(zui)后(hou)将(jiang)密封(feng)条装(zhuang)入8处(chu)灌胶区(qu)外侧的(de)(de)沟(gou)槽中,如图(tu)3所示(shi)。

将立(li)柱底(di)(di)面涂抹脱模剂,待脱模剂自然(ran)风(feng)干(gan),表面没有金属裸露(lu)点后,将立(li)柱吊(diao)装(zhuang)到(dao)底(di)(di)座上。立(li)柱与底(di)(di)座位(wei)置(zhi)初(chu)对准后,拧上安装(zhuang)螺钉并且初(chu)预紧(jin),如图(tu)4所示。再将3组(zu)楔(xie)块(kuai)K1、K2分(fen)别(bie)装(zhuang)入楔(xie)块(kuai)K3两侧。

(2)调节(jie)精度。为保(bao)证(zheng)机床主轴中心线与Z轴基(ji)准边平(ping)行,必须调整立(li)柱扭转。此时可以通(tong)过(guo)装在(zai)A1、A2、A3槽中的楔块K1、K2插(cha)入槽中的深(shen)度,来调节(jie)立(li)柱扭转。

当(dang)A1、A2、A3三个槽中的楔块K2向(xiang)(xiang)(xiang)立柱(zhu)中心(xin)移动(dong)(dong),楔块K1向(xiang)(xiang)(xiang)远离(li)中心(xin)移动(dong)(dong)时,立柱(zhu)沿B轴(zhou)正(zheng)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)旋转(zhuan)。反之立柱(zhu)即向(xiang)(xiang)(xiang)B轴(zhou)负方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)旋转(zhuan),达(da)到调节(jie)立柱(zhu)扭转(zhuan),使主轴(zhou)中心(xin)线与Z轴(zhou)基(ji)准边(bian)平行的目的。调节(jie)机床Y轴(zhou)导轨(gui)(gui)面与Z轴(zhou)导轨(gui)(gui)面垂直度时,需要调节(jie)楔块T1。

楔块(kuai)T1、T2接合面(mian)(mian)是1∶100斜度,当螺(luo)钉拧入(ru)楔块(kuai)T2内螺(luo)纹时(shi),螺(luo)钉压紧垫圈(quan)(quan)使垫圈(quan)(quan)和楔块(kuai)T1同时(shi)向立(li)(li)柱(zhu)中(zhong)(zhong)心移(yi)动,并有由斜面(mian)(mian)带来的向上移(yi)动。这(zhei)样B1、B2、B3、B4槽中(zhong)(zhong)的楔块(kuai)就(jiu)将(jiang)立(li)(li)柱(zhu)在(zai)左前、左后、右前及右后四个点上顶起一定位移(yi)。这(zhei)样通过调(diao)节(jie)立(li)(li)柱(zhu)倾仰,来调(diao)节(jie)Y轴导轨面(mian)(mian)与Z轴导轨面(mian)(mian)的垂直度。

3. 灌胶

待主(zhu)轴箱、工作台等机床(chuang)主(zhu)要(yao)功能(neng)部件(jian)安装完(wan)毕(bi)(bi)后,机床(chuang)X、Y、Z三轴的(de)精度调整完(wan)毕(bi)(bi),达到(dao)《机床(chuang)验(yan)收标(biao)准(zhun)》,并得到(dao)客(ke)户认可(ke)后,进(jin)行灌胶(jiao)。选用常(chang)见(jian)的(de)环氧树酯为(wei)主(zhu)要(yao)成分(fen)的(de)液态填料胶(jiao),其优点是强度高(gao)、耐高(gao)温和化学稳定性好。

灌(guan)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)时,工作人员将灌(guan)注工具拧入底(di)座侧面(mian)的螺纹孔中,向孔内注胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)会沿着注胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)孔向上流动,将灌(guan)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)区(qu)(qu)域(yu)的空气排出。等立柱侧面(mian)的出气孔中有胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)出现(xian)时,此(ci)时胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)填满灌(guan)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)区(qu)(qu)域(yu),如(ru)图5所示,停止灌(guan)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。

依次将8个灌胶区作业完毕,按照灌胶说明(ming)书规定的(de)(de)时(shi)间等待(dai)胶的(de)(de)固化(hua)。固化(hua)后的(de)(de)胶与安装螺钉共同紧固了立(li)柱与底座,这(zhei)样立(li)柱既保持了Y轴的(de)(de)各项精度,又承载了切削力及倾覆力矩,保证机(ji)床(chuang)进行粗加(jia)工(gong)及精加(jia)工(gong)切削作业。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立(li)柱(zhu)(zhu)装(zhuang)配(pei)后的精(jing)(jing)度(du)调节靠刮(gua)(gua)(gua)(gua)研立(li)柱(zhu)(zhu)底(di)面(mian)。此工(gong)艺需要(yao)用吊车将立(li)柱(zhu)(zhu)起吊卸(xie)下,并翻转到(dao)方便刮(gua)(gua)(gua)(gua)研的位(wei)置(zhi),工(gong)作人员才能刮(gua)(gua)(gua)(gua)研。当精(jing)(jing)度(du)未达到(dao)合理范围内时,还要(yao)进行反复刮(gua)(gua)(gua)(gua)研,还附带涂显色(se)剂、对研,其工(gong)序(xu)复杂(za)、作业量极大(da)、生(sheng)产(chan)效(xiao)率极低。有些机床生(sheng)产(chan)企业将上(shang)述方法改进为(wei)立(li)柱(zhu)(zhu)与导轨滑(hua)块间(jian)加垫片的方法,如图6所示。

调节立(li)柱精(jing)度时(shi)(shi),仍然需(xu)要(yao)用吊车(che)将立(li)柱起(qi)吊、卸下,将导(dao)轨(gui)滑(hua)(hua)块上(shang)的垫(dian)片(pian)(pian)分别作记号(hao),按各自(zi)需(xu)要(yao)调整的厚度进行刮研。因为垫(dian)片(pian)(pian)在机加工(gong)(gong)时(shi)(shi)常选用磨削方式,所以垫(dian)片(pian)(pian)表(biao)面非常光滑(hua)(hua),表(biao)面又有加工(gong)(gong)硬化效果,给工(gong)(gong)作人(ren)员的刮研带(dai)来很大的难(nan)度。另外,垫(dian)片(pian)(pian)顺序一但混乱,前(qian)期测量、调节的工(gong)(gong)作会前(qian)功尽弃

传统设(she)(she)计(ji)(ji)的(de)结构在调(diao)节精(jing)度(du)(du)时,需要(yao)多次用吊车装立柱(zhu)拆(chai)卸,浪费(fei)生(sheng)产资源,并且刮研强度(du)(du)大,耗(hao)费(fei)人力及(ji)时间。本文设(she)(she)计(ji)(ji)的(de)立柱(zhu)底座解决了在精(jing)度(du)(du)调(diao)节过程中反复拆(chai)卸立柱(zhu)这(zhei)一(yi)环(huan)节,并取消了刮研这(zhei)一(yi)耗(hao)时的(de)步骤。用螺(luo)钉紧(jin)固(gu)及(ji)灌胶固(gu)定精(jing)度(du)(du)的(de)方法,既保证了机床(chuang)的(de)刚度(du)(du),又(you)保证了机床(chuang)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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