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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:hbrzsz.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)(de)(de)进(jin)步(bu), 作为工(gong)(gong)业基础设(she)备(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)机床向着(zhe)高速、高精密(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)向发展(zhan),人们(men)对机床的(de)(de)(de)(de)(de)(de)精度(du)提出了更(geng)高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)要求。影响机床精度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素主要有(you)零(ling)件(jian)加工(gong)(gong)精度(du)、装配精度(du)、环(huan)境温度(du)及(ji)湿度(du)等。本文通过(guo)设(she)计新型立(li)柱(zhu)及(ji)底(di)座结(jie)构(gou),以达到提高立(li)柱(zhu)装配精度(du)、简化生产流程和提高工(gong)(gong)作效率的(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。立(li)柱(zhu)装配的(de)(de)(de)(de)(de)(de)底(di)座,既方(fang)便于(yu)导轨滑块(kuai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安装,又方(fang)便于(yu)立(li)柱(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)精度(du)调(diao)节(jie)。本文以我厂HP200/D卧式加工(gong)(gong)中心为例,阐述立(li)柱(zhu)和底(di)座结(jie)构(gou),并分析该结(jie)构(gou)相对传(chuan)统立(li)柱(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(ben)立柱下(xia)表面(mian)在左、右(you)、后三边(bian)中(zhong)点(dian)处(chu),分别开100mm×170mm×30mm的(de)键槽(cao),槽(cao)的(de)两个侧面(mian)为精加工面(mian)。

底座(zuo)上(shang)(shang)表(biao)面(mian)对应立柱键槽位置, 同样开1 0 0 m m ×170mm×30mm的键槽A1、A2、A 3 , 槽的两个(ge)侧面(mian)为(wei)精加工面(mian)。底座(zuo)上(shang)(shang)表(biao)面(mian)左(zuo)、右(you)边再(zai)开100mm×140mm×30mm的槽B1、B2、B3、B4,并在与立柱紧固的螺钉孔(kong)周围,加工出8个(ge)灌胶区域(yu)。

卧式加工中心立

2. 装(zhuang)配与调(diao)节精度

(1)立柱与底座(zuo)装配(pei)。在(zai)床(chuang)身(shen)精度(du)调(diao)(diao)节(jie)完毕之后,将(jiang)底座(zuo)与床(chuang)身(shen)上(shang)的(de)导轨滑块用螺钉联接(jie)起来(lai),按工艺要求调(diao)(diao)好底座(zuo)与床(chuang)身(shen)基准导轨基准边(bian)的(de)垂(chui)直度(du)、平行度(du)等。

将调节立(li)柱(zhu)(zhu)扭转(B 轴(zhou)方向)的(de)楔块(kuai)(kuai)K3装(zhuang)(zhuang)入A1、A2、A3槽中(zhong),与(yu)底座用(yong)螺钉紧(jin)固(gu)牢靠。再(zai)将调节立(li)柱(zhu)(zhu)倾仰的(de)楔块(kuai)(kuai)T1、T2装(zhuang)(zhuang)入B1、B2、B3、B4槽中(zhong),如(ru)图2所示。最后(hou)将密(mi)封条装(zhuang)(zhuang)入8处灌胶区外侧(ce)的(de)沟槽中(zhong),如(ru)图3所示。

将立柱底(di)面涂抹脱模(mo)剂,待脱模(mo)剂自然(ran)风干(gan),表面没(mei)有金(jin)属(shu)裸露(lu)点后(hou),将立柱吊装到底(di)座上。立柱与底(di)座位置(zhi)初对准后(hou),拧上安装螺钉(ding)并且初预紧,如图4所示。再将3组楔块K1、K2分别装入楔块K3两侧(ce)。

(2)调(diao)节(jie)精度。为(wei)保证机床主(zhu)轴中心线与Z轴基(ji)准边平行(xing),必须调(diao)整立柱(zhu)(zhu)扭转(zhuan)。此(ci)时可以通过装在A1、A2、A3槽中的楔块K1、K2插入槽中的深度,来调(diao)节(jie)立柱(zhu)(zhu)扭转(zhuan)。

当A1、A2、A3三个槽中的(de)(de)楔块K2向(xiang)(xiang)(xiang)立柱中心移动(dong),楔块K1向(xiang)(xiang)(xiang)远离中心移动(dong)时,立柱沿B轴(zhou)(zhou)正方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)旋转。反(fan)之(zhi)立柱即(ji)向(xiang)(xiang)(xiang)B轴(zhou)(zhou)负方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)旋转,达到调节立柱扭转,使主(zhu)轴(zhou)(zhou)中心线与Z轴(zhou)(zhou)基准边(bian)平行的(de)(de)目的(de)(de)。调节机床Y轴(zhou)(zhou)导轨(gui)面与Z轴(zhou)(zhou)导轨(gui)面垂直(zhi)度时,需要调节楔块T1。

楔块T1、T2接合面(mian)是1∶100斜度(du),当螺(luo)钉拧入楔块T2内螺(luo)纹时(shi),螺(luo)钉压紧垫(dian)圈使垫(dian)圈和楔块T1同时(shi)向立柱中心(xin)移动(dong),并(bing)有(you)由斜面(mian)带来的向上移动(dong)。这样B1、B2、B3、B4槽中的楔块就将(jiang)立柱在(zai)左(zuo)前、左(zuo)后、右(you)前及(ji)右(you)后四个点上顶起一(yi)定(ding)位移。这样通过调节(jie)立柱倾仰,来调节(jie)Y轴导轨面(mian)与Z轴导轨面(mian)的垂直度(du)。

3. 灌胶

待主轴箱、工作台(tai)等机(ji)床(chuang)(chuang)主要功能部件安装完毕后(hou),机(ji)床(chuang)(chuang)X、Y、Z三轴的精度调(diao)整完毕,达(da)到(dao)《机(ji)床(chuang)(chuang)验收标准》,并得到(dao)客户认可后(hou),进行灌胶(jiao)。选用常见的环(huan)氧树(shu)酯(zhi)为主要成分的液态填料(liao)胶(jiao),其优点(dian)是强度高、耐高温和化学(xue)稳定性好。

灌(guan)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)时,工作人员将(jiang)灌(guan)注工具(ju)拧入底座侧面(mian)的螺纹孔(kong)中,向孔(kong)内注胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)会沿着(zhe)注胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)孔(kong)向上流动,将(jiang)灌(guan)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)区域(yu)的空气(qi)排出。等立柱侧面(mian)的出气(qi)孔(kong)中有胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)出现时,此时胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)填满(man)灌(guan)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)区域(yu),如图5所(suo)示,停(ting)止(zhi)灌(guan)胶(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)。

依(yi)次(ci)将(jiang)8个灌胶(jiao)区(qu)作业完毕,按照灌胶(jiao)说明书规定的(de)时(shi)间等待胶(jiao)的(de)固(gu)化(hua)。固(gu)化(hua)后(hou)的(de)胶(jiao)与安装(zhuang)螺钉共同紧固(gu)了立(li)柱与底座(zuo),这样立(li)柱既保持了Y轴的(de)各项精(jing)度,又承载(zai)了切削力及(ji)倾(qing)覆(fu)力矩,保证机床进行粗(cu)加工及(ji)精(jing)加工切削作业。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立(li)柱(zhu)(zhu)装配(pei)后(hou)的(de)精度调(diao)节靠(kao)刮研(yan)立(li)柱(zhu)(zhu)底面(mian)。此工(gong)艺需要用(yong)吊(diao)车将立(li)柱(zhu)(zhu)起吊(diao)卸下,并翻转到方(fang)便刮研(yan)的(de)位置(zhi),工(gong)作(zuo)人员才能刮研(yan)。当精度未达到合理范围内时,还(hai)要进行反复刮研(yan),还(hai)附带涂显色剂、对研(yan),其工(gong)序复杂、作(zuo)业(ye)量(liang)极大、生产效率极低。有些机床生产企业(ye)将上述方(fang)法改进为立(li)柱(zhu)(zhu)与(yu)导轨滑块间加垫片的(de)方(fang)法,如图6所示。

调(diao)节立柱(zhu)精度时(shi),仍然需要用(yong)吊车(che)将立柱(zhu)起吊、卸下,将导轨(gui)滑块上的(de)垫(dian)片分别(bie)作记号,按各自需要调(diao)整(zheng)的(de)厚度进(jin)行刮研。因(yin)为垫(dian)片在机加工时(shi)常选用(yong)磨削方式(shi),所以垫(dian)片表面(mian)(mian)非常光滑,表面(mian)(mian)又(you)有加工硬化效(xiao)果,给工作人员的(de)刮研带(dai)来(lai)很大的(de)难度。另外,垫(dian)片顺序一但混乱,前期测(ce)量、调(diao)节的(de)工作会(hui)前功尽弃

传统设(she)计的结构在调节(jie)(jie)精(jing)度(du)(du)时(shi)(shi),需要(yao)多(duo)次(ci)用吊(diao)车装立(li)柱(zhu)拆卸(xie),浪费生产资源,并(bing)且(qie)刮研强度(du)(du)大,耗费人力及(ji)时(shi)(shi)间(jian)。本文设(she)计的立(li)柱(zhu)底座解(jie)决了在精(jing)度(du)(du)调节(jie)(jie)过(guo)程中反复(fu)拆卸(xie)立(li)柱(zhu)这(zhei)一(yi)环节(jie)(jie),并(bing)取消了刮研这(zhei)一(yi)耗时(shi)(shi)的步骤。用螺(luo)钉紧固(gu)及(ji)灌(guan)胶固(gu)定精(jing)度(du)(du)的方(fang)法,既保证了机床(chuang)的刚度(du)(du),又(you)保证了机床(chuang)的精(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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