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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:booking0756.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)进步, 作(zuo)为工业基础(chu)设备的(de)(de)机(ji)床向(xiang)着(zhe)高(gao)速(su)、高(gao)精(jing)(jing)密(mi)的(de)(de)方向(xiang)发展,人(ren)们对机(ji)床的(de)(de)精(jing)(jing)度(du)提(ti)出了(le)更(geng)高(gao)的(de)(de)要求。影(ying)响(xiang)机(ji)床精(jing)(jing)度(du)的(de)(de)因素主要有零件加(jia)工精(jing)(jing)度(du)、装(zhuang)配精(jing)(jing)度(du)、环境温度(du)及湿度(du)等。本(ben)(ben)文通过设计新(xin)型立(li)(li)(li)柱及底座结构(gou),以达(da)到提(ti)高(gao)立(li)(li)(li)柱装(zhuang)配精(jing)(jing)度(du)、简化生产流程和提(ti)高(gao)工作(zuo)效率的(de)(de)目的(de)(de)。立(li)(li)(li)柱装(zhuang)配的(de)(de)底座,既方便(bian)于导轨滑块的(de)(de)安装(zhuang),又方便(bian)于立(li)(li)(li)柱的(de)(de)精(jing)(jing)度(du)调节。本(ben)(ben)文以我厂HP200/D卧式加(jia)工中(zhong)心(xin)为例,阐述立(li)(li)(li)柱和底座结构(gou),并(bing)分析(xi)该结构(gou)相对传统立(li)(li)(li)柱结构(gou)的(de)(de)优点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立柱下表面在左、右、后(hou)三边中点处(chu),分别开100mm×170mm×30mm的键槽(cao),槽(cao)的两个侧面为(wei)精加工面。

底座(zuo)(zuo)上表面对应立柱键槽位(wei)置(zhi), 同样(yang)开1 0 0 m m ×170mm×30mm的键槽A1、A2、A 3 , 槽的两个侧面为(wei)精加(jia)工面。底座(zuo)(zuo)上表面左、右边再开100mm×140mm×30mm的槽B1、B2、B3、B4,并在与立柱紧(jin)固的螺钉孔(kong)周(zhou)围,加(jia)工出8个灌胶区(qu)域。

卧式加工中心立

2. 装配与调节精度

(1)立柱与(yu)底座(zuo)装(zhuang)配。在床(chuang)身(shen)(shen)精度调(diao)节完(wan)毕之后(hou),将底座(zuo)与(yu)床(chuang)身(shen)(shen)上的导轨(gui)(gui)滑(hua)块用螺钉(ding)联(lian)接(jie)起来,按工艺要求(qiu)调(diao)好底座(zuo)与(yu)床(chuang)身(shen)(shen)基(ji)准导轨(gui)(gui)基(ji)准边的垂直度、平行度等。

将调节立柱扭转(B 轴(zhou)方(fang)向)的(de)(de)楔块(kuai)K3装(zhuang)入A1、A2、A3槽(cao)中,与底座用(yong)螺钉紧固牢靠。再将调节立柱倾仰的(de)(de)楔块(kuai)T1、T2装(zhuang)入B1、B2、B3、B4槽(cao)中,如图2所(suo)示。最后(hou)将密封条装(zhuang)入8处灌胶区外侧的(de)(de)沟槽(cao)中,如图3所(suo)示。

将立柱(zhu)(zhu)底(di)(di)面(mian)涂(tu)抹脱模(mo)剂,待脱模(mo)剂自然风(feng)干,表(biao)面(mian)没有(you)金(jin)属(shu)裸露点后,将立柱(zhu)(zhu)吊装(zhuang)到底(di)(di)座(zuo)上(shang)。立柱(zhu)(zhu)与底(di)(di)座(zuo)位置初对(dui)准后,拧上(shang)安装(zhuang)螺钉并(bing)且初预紧(jin),如图4所(suo)示。再将3组楔块K1、K2分别装(zhuang)入楔块K3两侧。

(2)调节(jie)精度(du)。为保证机床主轴(zhou)(zhou)中(zhong)心线与Z轴(zhou)(zhou)基准边平(ping)行(xing),必须调整立柱扭转。此时(shi)可以通过(guo)装在A1、A2、A3槽中(zhong)的楔(xie)块(kuai)K1、K2插入槽中(zhong)的深度(du),来调节(jie)立柱扭转。

当(dang)A1、A2、A3三(san)个槽中(zhong)的(de)(de)楔(xie)块(kuai)K2向(xiang)(xiang)立(li)(li)柱(zhu)中(zhong)心移(yi)动,楔(xie)块(kuai)K1向(xiang)(xiang)远(yuan)离中(zhong)心移(yi)动时(shi),立(li)(li)柱(zhu)沿B轴(zhou)正(zheng)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)旋转。反之立(li)(li)柱(zhu)即向(xiang)(xiang)B轴(zhou)负方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)旋转,达到调节立(li)(li)柱(zhu)扭转,使主轴(zhou)中(zhong)心线与Z轴(zhou)基准边平行的(de)(de)目的(de)(de)。调节机床Y轴(zhou)导轨面与Z轴(zhou)导轨面垂直度时(shi),需要(yao)调节楔(xie)块(kuai)T1。

楔(xie)块T1、T2接合面(mian)是1∶100斜(xie)(xie)度,当螺钉(ding)(ding)拧入楔(xie)块T2内螺纹时,螺钉(ding)(ding)压紧垫圈(quan)使垫圈(quan)和楔(xie)块T1同时向立柱中心移(yi)动,并有由(you)斜(xie)(xie)面(mian)带来的(de)向上移(yi)动。这(zhei)样B1、B2、B3、B4槽中的(de)楔(xie)块就将立柱在(zai)左(zuo)前、左(zuo)后、右(you)前及(ji)右(you)后四个点上顶(ding)起一(yi)定(ding)位(wei)移(yi)。这(zhei)样通过调(diao)(diao)节(jie)立柱倾仰,来调(diao)(diao)节(jie)Y轴导轨面(mian)与Z轴导轨面(mian)的(de)垂直度。

3. 灌胶(jiao)

待主轴箱、工作(zuo)台等机(ji)床主要(yao)功能部件安装(zhuang)完毕后(hou),机(ji)床X、Y、Z三轴的精度(du)调整完毕,达到(dao)《机(ji)床验收(shou)标准》,并得到(dao)客户认可后(hou),进行灌胶(jiao)。选用常见的环氧树酯为主要(yao)成分的液态填料胶(jiao),其优点(dian)是(shi)强度(du)高(gao)、耐(nai)高(gao)温和化学稳(wen)定性好。

灌(guan)胶(jiao)(jiao)时(shi),工(gong)作人员将灌(guan)注(zhu)工(gong)具(ju)拧(ning)入底座侧面的(de)螺纹孔(kong)(kong)(kong)中(zhong),向孔(kong)(kong)(kong)内注(zhu)胶(jiao)(jiao)。胶(jiao)(jiao)会沿着注(zhu)胶(jiao)(jiao)孔(kong)(kong)(kong)向上流(liu)动,将灌(guan)胶(jiao)(jiao)区域的(de)空(kong)气(qi)排(pai)出。等立柱(zhu)侧面的(de)出气(qi)孔(kong)(kong)(kong)中(zhong)有胶(jiao)(jiao)出现时(shi),此时(shi)胶(jiao)(jiao)填(tian)满灌(guan)胶(jiao)(jiao)区域,如(ru)图5所(suo)示(shi),停止(zhi)灌(guan)胶(jiao)(jiao)。

依次将8个灌胶区作(zuo)业(ye)完毕,按照(zhao)灌胶说明书规(gui)定(ding)的时间等待胶的固(gu)(gu)化(hua)。固(gu)(gu)化(hua)后(hou)的胶与安装螺钉共同紧固(gu)(gu)了立柱与底座,这样立柱既保持了Y轴的各项(xiang)精(jing)度,又承载了切削力及(ji)倾(qing)覆力矩,保证机床进行粗加工及(ji)精(jing)加工切削作(zuo)业(ye)。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统(tong)立(li)柱(zhu)(zhu)装配后的(de)精(jing)度(du)(du)调节靠刮研立(li)柱(zhu)(zhu)底(di)面(mian)。此工艺需要(yao)用吊车将立(li)柱(zhu)(zhu)起吊卸下,并(bing)翻转到(dao)方便刮研的(de)位置,工作(zuo)人(ren)员才能刮研。当精(jing)度(du)(du)未(wei)达到(dao)合理范(fan)围(wei)内时(shi),还要(yao)进(jin)行(xing)反复(fu)刮研,还附带涂显色剂、对研,其工序复(fu)杂、作(zuo)业量(liang)极(ji)大、生产效率极(ji)低。有些(xie)机床生产企业将上述方法改进(jin)为立(li)柱(zhu)(zhu)与导轨滑块间加垫片(pian)的(de)方法,如图6所(suo)示。

调节(jie)立柱(zhu)精度(du)(du)(du)时(shi),仍(reng)然需(xu)要(yao)用吊车将立柱(zhu)起吊、卸下,将导轨滑块(kuai)上的(de)(de)垫(dian)片(pian)分别作记号,按各自(zi)需(xu)要(yao)调整(zheng)的(de)(de)厚度(du)(du)(du)进行刮研。因为垫(dian)片(pian)在机加(jia)工(gong)时(shi)常选(xuan)用磨削方式,所(suo)以(yi)垫(dian)片(pian)表面非常光滑,表面又(you)有加(jia)工(gong)硬化效(xiao)果,给工(gong)作人员的(de)(de)刮研带来很大的(de)(de)难度(du)(du)(du)。另外(wai),垫(dian)片(pian)顺序(xu)一但(dan)混乱,前(qian)期测量、调节(jie)的(de)(de)工(gong)作会前(qian)功尽(jin)弃

传统设计的结(jie)构在(zai)调节精度(du)(du)时(shi)(shi),需(xu)要多次用吊车装立柱拆(chai)卸(xie),浪费生产(chan)资(zi)源,并(bing)且刮研强度(du)(du)大,耗费人(ren)力及时(shi)(shi)间。本文设计的立柱底座解决了(le)在(zai)精度(du)(du)调节过(guo)程中反复拆(chai)卸(xie)立柱这一(yi)环节,并(bing)取消了(le)刮研这一(yi)耗时(shi)(shi)的步骤。用螺钉紧固及灌胶固定精度(du)(du)的方(fang)法,既保证了(le)机床的刚度(du)(du),又(you)保证了(le)机床的精度(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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