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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:zgdlgc.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。

随着科技的(de)(de)(de)(de)(de)(de)进(jin)步(bu), 作(zuo)为工(gong)业基础设备的(de)(de)(de)(de)(de)(de)机(ji)床(chuang)向(xiang)着高(gao)速(su)、高(gao)精(jing)(jing)密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方向(xiang)发展,人们对机(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)(jing)度提(ti)出了更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求。影响(xiang)机(ji)床(chuang)精(jing)(jing)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素主要(yao)有零件加工(gong)精(jing)(jing)度、装配(pei)精(jing)(jing)度、环境温度及(ji)湿度等(deng)。本(ben)文(wen)通过设计新型(xing)立柱(zhu)(zhu)(zhu)及(ji)底(di)座结(jie)构(gou),以(yi)达到提(ti)高(gao)立柱(zhu)(zhu)(zhu)装配(pei)精(jing)(jing)度、简化生(sheng)产流程和提(ti)高(gao)工(gong)作(zuo)效率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。立柱(zhu)(zhu)(zhu)装配(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)底(di)座,既(ji)方便于(yu)(yu)导轨滑块的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安(an)装,又方便于(yu)(yu)立柱(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)(jing)度调节。本(ben)文(wen)以(yi)我(wo)厂HP200/D卧式加工(gong)中心为例(li),阐述(shu)立柱(zhu)(zhu)(zhu)和底(di)座结(jie)构(gou),并分析该结(jie)构(gou)相对传统立柱(zhu)(zhu)(zhu)结(jie)构(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)优点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立柱下表(biao)面(mian)(mian)在(zai)左、右、后三边中(zhong)点处,分别开100mm×170mm×30mm的键(jian)槽,槽的两个侧面(mian)(mian)为精加(jia)工面(mian)(mian)。

底座上(shang)(shang)表面(mian)对应立柱键槽(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(liang)个侧面(mian)为(wei)精加工面(mian)。底座上(shang)(shang)表面(mian)左、右边再开(kai)100mm×140mm×30mm的(de)(de)槽(cao)B1、B2、B3、B4,并在与立柱紧(jin)固(gu)的(de)(de)螺钉孔(kong)周围,加工出8个灌胶(jiao)区域。

卧式加工中心立

2. 装(zhuang)配与调节精度

(1)立柱与底(di)(di)座装配。在床身(shen)精度调节完毕之(zhi)后,将底(di)(di)座与床身(shen)上的(de)(de)导(dao)轨(gui)滑块用螺(luo)钉联接起来,按(an)工艺要求(qiu)调好底(di)(di)座与床身(shen)基(ji)准导(dao)轨(gui)基(ji)准边的(de)(de)垂直度、平行度等。

将(jiang)调(diao)(diao)节(jie)立柱扭转(B 轴方向)的(de)楔(xie)块K3装(zhuang)入A1、A2、A3槽(cao)中,与底座用螺钉(ding)紧固牢靠。再将(jiang)调(diao)(diao)节(jie)立柱倾(qing)仰的(de)楔(xie)块T1、T2装(zhuang)入B1、B2、B3、B4槽(cao)中,如(ru)(ru)图2所(suo)示。最后将(jiang)密封条装(zhuang)入8处灌胶区外侧的(de)沟(gou)槽(cao)中,如(ru)(ru)图3所(suo)示。

将(jiang)立(li)柱底面(mian)(mian)涂抹脱(tuo)模剂,待脱(tuo)模剂自然(ran)风干,表面(mian)(mian)没有金(jin)属裸露点后,将(jiang)立(li)柱吊装到底座(zuo)上(shang)(shang)。立(li)柱与底座(zuo)位置初(chu)对准后,拧上(shang)(shang)安(an)装螺钉并(bing)且(qie)初(chu)预紧,如图(tu)4所示。再将(jiang)3组楔(xie)块K1、K2分别装入楔(xie)块K3两侧。

(2)调节精度。为保证机床(chuang)主(zhu)轴(zhou)中(zhong)心线(xian)与Z轴(zhou)基(ji)准(zhun)边平行,必须调整(zheng)立柱扭转(zhuan)(zhuan)。此时可以(yi)通过装在(zai)A1、A2、A3槽中(zhong)的楔块K1、K2插入槽中(zhong)的深度,来调节立柱扭转(zhuan)(zhuan)。

当(dang)A1、A2、A3三(san)个(ge)槽中(zhong)的楔块(kuai)(kuai)K2向(xiang)立(li)柱中(zhong)心(xin)(xin)移(yi)动(dong),楔块(kuai)(kuai)K1向(xiang)远离(li)中(zhong)心(xin)(xin)移(yi)动(dong)时,立(li)柱沿B轴(zhou)正(zheng)方向(xiang)旋转。反之立(li)柱即向(xiang)B轴(zhou)负方向(xiang)旋转,达到调节立(li)柱扭转,使主(zhu)轴(zhou)中(zhong)心(xin)(xin)线与(yu)(yu)Z轴(zhou)基准边平(ping)行的目的。调节机床Y轴(zhou)导轨(gui)(gui)面与(yu)(yu)Z轴(zhou)导轨(gui)(gui)面垂直度时,需要调节楔块(kuai)(kuai)T1。

楔(xie)块T1、T2接合面(mian)(mian)是1∶100斜度(du),当(dang)螺钉拧入楔(xie)块T2内(nei)螺纹时,螺钉压紧(jin)垫(dian)(dian)圈使垫(dian)(dian)圈和楔(xie)块T1同时向立(li)柱中心移动,并有(you)由(you)斜面(mian)(mian)带来的向上移动。这样(yang)B1、B2、B3、B4槽中的楔(xie)块就将立(li)柱在左前、左后、右(you)前及右(you)后四个点上顶起(qi)一定位移。这样(yang)通过(guo)调节立(li)柱倾(qing)仰(yang),来调节Y轴导轨面(mian)(mian)与(yu)Z轴导轨面(mian)(mian)的垂直度(du)。

3. 灌胶(jiao)

待主轴(zhou)箱、工作(zuo)台等(deng)机床主要功能部件安装完(wan)毕后,机床X、Y、Z三轴(zhou)的精度调整完(wan)毕,达到《机床验收标准》,并得到客户(hu)认可后,进行(xing)灌胶(jiao)。选(xuan)用(yong)常见的环氧树(shu)酯为(wei)主要成分的液态填料(liao)胶(jiao),其优点是强度高、耐高温和化学稳定性好(hao)。

灌胶时,工作人员将灌注(zhu)工具拧入底(di)座(zuo)侧面(mian)的螺纹孔(kong)中(zhong)(zhong),向孔(kong)内(nei)注(zhu)胶。胶会沿着注(zhu)胶孔(kong)向上流动(dong),将灌胶区(qu)域的空(kong)气(qi)排出。等立柱侧面(mian)的出气(qi)孔(kong)中(zhong)(zhong)有胶出现时,此时胶填满灌胶区(qu)域,如(ru)图5所(suo)示,停止灌胶。

依次将8个灌胶区作(zuo)业完毕,按照灌胶说明书规定的时间等(deng)待胶的固(gu)化。固(gu)化后的胶与安装(zhuang)螺(luo)钉(ding)共同紧固(gu)了(le)(le)(le)立柱(zhu)与底座(zuo),这(zhei)样立柱(zhu)既(ji)保持了(le)(le)(le)Y轴的各项精度,又承载(zai)了(le)(le)(le)切(qie)削力(li)及倾覆力(li)矩,保证机床进(jin)行粗加工(gong)及精加工(gong)切(qie)削作(zuo)业。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传(chuan)统立(li)柱(zhu)装(zhuang)配后的(de)精(jing)(jing)度调节靠刮(gua)研立(li)柱(zhu)底(di)面(mian)。此工(gong)艺需要用(yong)吊(diao)车将(jiang)立(li)柱(zhu)起吊(diao)卸下,并翻(fan)转(zhuan)到(dao)方便刮(gua)研的(de)位置(zhi),工(gong)作(zuo)人员才能刮(gua)研。当精(jing)(jing)度未达(da)到(dao)合(he)理范围(wei)内(nei)时,还要进行反复刮(gua)研,还附带(dai)涂显(xian)色剂(ji)、对研,其工(gong)序复杂、作(zuo)业量(liang)极(ji)大、生产(chan)效率极(ji)低。有些机床生产(chan)企业将(jiang)上述(shu)方法改进为(wei)立(li)柱(zhu)与导轨滑块间加垫片的(de)方法,如图6所示。

调节立柱精度时(shi),仍然需要(yao)用(yong)吊车(che)将立柱起吊、卸下,将导轨滑(hua)块上的(de)(de)垫(dian)片分别作记号,按(an)各自需要(yao)调整(zheng)的(de)(de)厚度进行刮研(yan)。因为垫(dian)片在(zai)机加(jia)工时(shi)常选用(yong)磨削方式,所(suo)以垫(dian)片表面(mian)非常光滑(hua),表面(mian)又有(you)加(jia)工硬化效果,给工作人员的(de)(de)刮研(yan)带来(lai)很大的(de)(de)难(nan)度。另外,垫(dian)片顺序一但混(hun)乱,前期测(ce)量(liang)、调节的(de)(de)工作会(hui)前功(gong)尽弃

传统设计(ji)的(de)结构在调(diao)节(jie)精(jing)(jing)(jing)度(du)时,需要多次用吊车装立(li)柱拆(chai)卸,浪费生产资源(yuan),并(bing)且刮研强度(du)大,耗(hao)费人力及(ji)时间。本文设计(ji)的(de)立(li)柱底座解决了(le)(le)在精(jing)(jing)(jing)度(du)调(diao)节(jie)过(guo)程中反复拆(chai)卸立(li)柱这一环节(jie),并(bing)取消了(le)(le)刮研这一耗(hao)时的(de)步骤(zhou)。用螺(luo)钉紧固及(ji)灌胶固定精(jing)(jing)(jing)度(du)的(de)方法(fa),既保(bao)证(zheng)(zheng)了(le)(le)机(ji)床(chuang)的(de)刚度(du),又保(bao)证(zheng)(zheng)了(le)(le)机(ji)床(chuang)的(de)精(jing)(jing)(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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