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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:85353188.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(ke)技的(de)(de)(de)进步(bu), 作为(wei)(wei)工(gong)业基础设备的(de)(de)(de)机(ji)床(chuang)向(xiang)着高(gao)速、高(gao)精(jing)(jing)密的(de)(de)(de)方向(xiang)发展,人们对(dui)机(ji)床(chuang)的(de)(de)(de)精(jing)(jing)度(du)提出了更高(gao)的(de)(de)(de)要求。影响机(ji)床(chuang)精(jing)(jing)度(du)的(de)(de)(de)因(yin)素主(zhu)要有零(ling)件加(jia)工(gong)精(jing)(jing)度(du)、装(zhuang)配精(jing)(jing)度(du)、环境温度(du)及湿度(du)等(deng)。本文通过设计(ji)新型立柱(zhu)(zhu)(zhu)及底(di)座(zuo)(zuo)结(jie)构,以(yi)达(da)到提高(gao)立柱(zhu)(zhu)(zhu)装(zhuang)配精(jing)(jing)度(du)、简化生产(chan)流程和(he)提高(gao)工(gong)作效率的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。立柱(zhu)(zhu)(zhu)装(zhuang)配的(de)(de)(de)底(di)座(zuo)(zuo),既方便(bian)于导轨滑块的(de)(de)(de)安装(zhuang),又方便(bian)于立柱(zhu)(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)精(jing)(jing)度(du)调节。本文以(yi)我厂HP200/D卧式加(jia)工(gong)中心为(wei)(wei)例,阐述立柱(zhu)(zhu)(zhu)和(he)底(di)座(zuo)(zuo)结(jie)构,并分析该结(jie)构相对(dui)传统(tong)立柱(zhu)(zhu)(zhu)结(jie)构的(de)(de)(de)优点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立柱(zhu)下表面(mian)在左、右、后三边(bian)中点处,分别开100mm×170mm×30mm的键槽,槽的两个侧面(mian)为精(jing)加(jia)工面(mian)。

底座上表面(mian)对应(ying)立柱键槽(cao)位置(zhi), 同(tong)样(yang)开1 0 0 m m ×170mm×30mm的键槽(cao)A1、A2、A 3 , 槽(cao)的两个侧面(mian)为精加工面(mian)。底座上表面(mian)左(zuo)、右边再开100mm×140mm×30mm的槽(cao)B1、B2、B3、B4,并在与立柱紧固的螺(luo)钉孔周(zhou)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(du)

(1)立柱与(yu)底座装配。在(zai)床(chuang)身(shen)精度(du)调节完毕(bi)之后,将(jiang)底座与(yu)床(chuang)身(shen)上的导(dao)轨(gui)滑块用螺钉联接起来,按(an)工艺要求调好底座与(yu)床(chuang)身(shen)基准(zhun)导(dao)轨(gui)基准(zhun)边的垂直度(du)、平行度(du)等。

将(jiang)调(diao)节立柱(zhu)(zhu)扭转(B 轴方(fang)向)的楔块(kuai)(kuai)K3装入A1、A2、A3槽中(zhong),与底(di)座用螺钉紧固牢靠。再将(jiang)调(diao)节立柱(zhu)(zhu)倾仰(yang)的楔块(kuai)(kuai)T1、T2装入B1、B2、B3、B4槽中(zhong),如图(tu)(tu)2所示。最后将(jiang)密封条装入8处灌胶(jiao)区外侧的沟槽中(zhong),如图(tu)(tu)3所示。

将立(li)柱(zhu)底面涂抹脱(tuo)模剂(ji),待(dai)脱(tuo)模剂(ji)自然风干,表面没有(you)金属裸露(lu)点后(hou),将立(li)柱(zhu)吊装(zhuang)到底座上。立(li)柱(zhu)与底座位置初对(dui)准(zhun)后(hou),拧(ning)上安装(zhuang)螺钉并且初预(yu)紧,如图4所示。再将3组楔块(kuai)K1、K2分别装(zhuang)入楔块(kuai)K3两(liang)侧。

(2)调节(jie)(jie)精(jing)度。为保证机床主(zhu)轴中心线与Z轴基准边平行,必须调整立(li)柱扭转(zhuan)。此(ci)时可以通(tong)过(guo)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(jie)(jie)立(li)柱扭转(zhuan)。

当(dang)A1、A2、A3三个槽中的(de)楔(xie)块K2向(xiang)立(li)柱中心(xin)移(yi)动,楔(xie)块K1向(xiang)远离中心(xin)移(yi)动时(shi),立(li)柱沿B轴(zhou)正方(fang)向(xiang)旋转。反之(zhi)立(li)柱即向(xiang)B轴(zhou)负方(fang)向(xiang)旋转,达到调节(jie)立(li)柱扭转,使(shi)主轴(zhou)中心(xin)线与Z轴(zhou)基(ji)准边平行(xing)的(de)目(mu)的(de)。调节(jie)机(ji)床Y轴(zhou)导(dao)轨面与Z轴(zhou)导(dao)轨面垂直(zhi)度时(shi),需(xu)要调节(jie)楔(xie)块T1。

楔(xie)(xie)块T1、T2接合面(mian)是(shi)1∶100斜(xie)度,当螺钉拧入(ru)楔(xie)(xie)块T2内(nei)螺纹时(shi),螺钉压紧垫圈使(shi)垫圈和(he)楔(xie)(xie)块T1同(tong)时(shi)向(xiang)(xiang)立(li)柱(zhu)中心移动,并有由斜(xie)面(mian)带来(lai)的(de)向(xiang)(xiang)上移动。这(zhei)样B1、B2、B3、B4槽(cao)中的(de)楔(xie)(xie)块就将(jiang)立(li)柱(zhu)在左(zuo)前(qian)、左(zuo)后、右前(qian)及(ji)右后四个(ge)点上顶起(qi)一定(ding)位移。这(zhei)样通过调节立(li)柱(zhu)倾仰,来(lai)调节Y轴(zhou)导轨面(mian)与Z轴(zhou)导轨面(mian)的(de)垂直度。

3. 灌胶

待主(zhu)轴(zhou)箱、工作台(tai)等(deng)机床(chuang)主(zhu)要功(gong)能部件安装(zhuang)完毕后(hou),机床(chuang)X、Y、Z三轴(zhou)的精度调整完毕,达到(dao)《机床(chuang)验收标(biao)准》,并得到(dao)客户认(ren)可后(hou),进行灌(guan)胶。选用常见的环氧(yang)树酯(zhi)为主(zhu)要成分的液态填料胶,其(qi)优点是强度高、耐高温和(he)化学(xue)稳(wen)定(ding)性好。

灌胶(jiao)(jiao)时,工(gong)作人员将灌注(zhu)工(gong)具拧(ning)入(ru)底座(zuo)侧面的(de)螺纹孔中,向孔内(nei)注(zhu)胶(jiao)(jiao)。胶(jiao)(jiao)会沿着注(zhu)胶(jiao)(jiao)孔向上流(liu)动(dong),将灌胶(jiao)(jiao)区域(yu)的(de)空气(qi)排出(chu)。等立柱侧面的(de)出(chu)气(qi)孔中有胶(jiao)(jiao)出(chu)现时,此时胶(jiao)(jiao)填(tian)满灌胶(jiao)(jiao)区域(yu),如图5所(suo)示,停止灌胶(jiao)(jiao)。

依次将8个灌胶区作业(ye)完(wan)毕,按照灌胶说明书规定的(de)时间等待胶的(de)固(gu)化(hua)。固(gu)化(hua)后的(de)胶与安装螺钉共(gong)同紧固(gu)了立(li)柱(zhu)与底座,这样(yang)立(li)柱(zhu)既(ji)保(bao)持了Y轴的(de)各项精度,又承载了切削力(li)及(ji)倾覆(fu)力(li)矩,保(bao)证机床进行粗加(jia)(jia)工及(ji)精加(jia)(jia)工切削作业(ye)。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传(chuan)统立(li)(li)柱(zhu)(zhu)装配后的(de)精度调节(jie)靠(kao)刮(gua)研(yan)立(li)(li)柱(zhu)(zhu)底面。此工艺需要用吊车将立(li)(li)柱(zhu)(zhu)起吊卸下,并翻转到方(fang)便刮(gua)研(yan)的(de)位置,工作人员才(cai)能刮(gua)研(yan)。当精度未达到合(he)理范围内(nei)时,还要进(jin)行(xing)反复(fu)刮(gua)研(yan),还附带涂显色剂、对研(yan),其工序复(fu)杂、作业(ye)量极大(da)、生(sheng)产效(xiao)率极低。有些机床(chuang)生(sheng)产企(qi)业(ye)将上述方(fang)法改进(jin)为立(li)(li)柱(zhu)(zhu)与导轨滑块间加垫片(pian)的(de)方(fang)法,如图6所示。

调(diao)(diao)节立(li)柱精(jing)度(du)(du)时,仍然需(xu)要用吊车将立(li)柱起(qi)吊、卸下(xia),将导(dao)轨滑块(kuai)上的(de)(de)垫片分别作记(ji)号,按(an)各自需(xu)要调(diao)(diao)整(zheng)的(de)(de)厚度(du)(du)进行(xing)刮(gua)(gua)研(yan)。因为垫片在机(ji)加(jia)工时常选(xuan)用磨削方式,所以垫片表(biao)面非常光(guang)滑,表(biao)面又有加(jia)工硬化(hua)效果,给(ji)工作人员的(de)(de)刮(gua)(gua)研(yan)带来(lai)很大(da)的(de)(de)难度(du)(du)。另外,垫片顺序一但混乱(luan),前期测量、调(diao)(diao)节的(de)(de)工作会前功(gong)尽弃

传统设(she)计(ji)的(de)结(jie)构在(zai)调节精(jing)(jing)度(du)时,需要(yao)多次用吊车装立柱(zhu)拆卸(xie),浪费生产(chan)资源,并且(qie)刮(gua)研强度(du)大,耗(hao)费人(ren)力及(ji)时间。本文设(she)计(ji)的(de)立柱(zhu)底座解决了在(zai)精(jing)(jing)度(du)调节过程(cheng)中反复(fu)拆卸(xie)立柱(zhu)这一环节,并取消了刮(gua)研这一耗(hao)时的(de)步(bu)骤。用螺钉(ding)紧固(gu)及(ji)灌胶固(gu)定精(jing)(jing)度(du)的(de)方(fang)法,既保(bao)证(zheng)了机(ji)床的(de)刚度(du),又保(bao)证(zheng)了机(ji)床的(de)精(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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