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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:sh-sanshe.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)进(jin)步, 作(zuo)为工业基础设备的(de)(de)机(ji)床向(xiang)着高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精(jing)(jing)(jing)密的(de)(de)方向(xiang)发展(zhan),人们对机(ji)床的(de)(de)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)提(ti)出了更高(gao)(gao)的(de)(de)要求。影(ying)响机(ji)床精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)的(de)(de)因(yin)素主要有(you)零件加(jia)工精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)、装配精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)、环境温度(du)(du)及湿(shi)度(du)(du)等。本文通(tong)过设计新型(xing)立(li)(li)柱及底(di)座结(jie)构(gou)(gou),以达到提(ti)高(gao)(gao)立(li)(li)柱装配精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)、简化生产(chan)流程和(he)提(ti)高(gao)(gao)工作(zuo)效(xiao)率的(de)(de)目的(de)(de)。立(li)(li)柱装配的(de)(de)底(di)座,既方便于导(dao)轨滑(hua)块的(de)(de)安装,又方便于立(li)(li)柱的(de)(de)精(jing)(jing)(jing)度(du)(du)调(diao)节。本文以我(wo)厂HP200/D卧式加(jia)工中心为例(li),阐述(shu)立(li)(li)柱和(he)底(di)座结(jie)构(gou)(gou),并分析该结(jie)构(gou)(gou)相对传(chuan)统(tong)立(li)(li)柱结(jie)构(gou)(gou)的(de)(de)优(you)点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立柱下(xia)表(biao)面在(zai)左(zuo)、右、后三(san)边中点处,分别开(kai)100mm×170mm×30mm的(de)键槽,槽的(de)两个侧面为精加工(gong)面。

底座上表面(mian)对应立柱(zhu)键槽(cao)位置, 同样开1 0 0 m m ×170mm×30mm的键槽(cao)A1、A2、A 3 , 槽(cao)的两个侧面(mian)为(wei)精(jing)加工(gong)面(mian)。底座上表面(mian)左、右边再开100mm×140mm×30mm的槽(cao)B1、B2、B3、B4,并在(zai)与立柱(zhu)紧固的螺钉孔周(zhou)围(wei),加工(gong)出8个灌(guan)胶区域。

卧式加工中心立

2. 装配与(yu)调节精度

(1)立柱与底座(zuo)装配。在床(chuang)身精度调节完(wan)毕(bi)之(zhi)后,将底座(zuo)与床(chuang)身上的导轨滑块用螺(luo)钉联(lian)接起来,按工艺要求(qiu)调好(hao)底座(zuo)与床(chuang)身基(ji)准(zhun)导轨基(ji)准(zhun)边的垂(chui)直度、平行度等。

将(jiang)(jiang)调节立柱(zhu)扭(niu)转(B 轴方向)的楔块(kuai)K3装入(ru)(ru)(ru)A1、A2、A3槽中,与底(di)座用螺钉(ding)紧(jin)固牢靠。再将(jiang)(jiang)调节立柱(zhu)倾仰(yang)的楔块(kuai)T1、T2装入(ru)(ru)(ru)B1、B2、B3、B4槽中,如(ru)图2所示。最后将(jiang)(jiang)密封(feng)条装入(ru)(ru)(ru)8处灌胶区外侧的沟槽中,如(ru)图3所示。

将立柱底面涂抹(mo)脱模剂(ji),待脱模剂(ji)自然风干,表面没有金属裸露(lu)点后,将立柱吊装到底座(zuo)上。立柱与底座(zuo)位(wei)置初(chu)对(dui)准后,拧上安装螺钉并(bing)且初(chu)预紧(jin),如图4所示(shi)。再将3组楔块(kuai)(kuai)K1、K2分别装入楔块(kuai)(kuai)K3两侧。

(2)调节(jie)精度。为保证(zheng)机床(chuang)主轴中(zhong)心线(xian)与(yu)Z轴基准边平行(xing),必须调整立(li)柱扭转(zhuan)。此时可以(yi)通过装在A1、A2、A3槽中(zhong)的楔块K1、K2插入槽中(zhong)的深度,来调节(jie)立(li)柱扭转(zhuan)。

当A1、A2、A3三(san)个(ge)槽中的楔(xie)(xie)(xie)块K2向立(li)柱中心(xin)移(yi)动,楔(xie)(xie)(xie)块K1向远离中心(xin)移(yi)动时,立(li)柱沿B轴(zhou)(zhou)(zhou)正方向旋转(zhuan)。反(fan)之立(li)柱即向B轴(zhou)(zhou)(zhou)负方向旋转(zhuan),达(da)到(dao)调节立(li)柱扭转(zhuan),使主轴(zhou)(zhou)(zhou)中心(xin)线与(yu)Z轴(zhou)(zhou)(zhou)基准边平行的目的。调节机床(chuang)Y轴(zhou)(zhou)(zhou)导轨面与(yu)Z轴(zhou)(zhou)(zhou)导轨面垂直(zhi)度时,需要调节楔(xie)(xie)(xie)块T1。

楔(xie)(xie)块(kuai)(kuai)T1、T2接合(he)面(mian)(mian)是(shi)1∶100斜(xie)度,当螺钉拧入(ru)楔(xie)(xie)块(kuai)(kuai)T2内螺纹时,螺钉压(ya)紧垫(dian)圈(quan)使垫(dian)圈(quan)和楔(xie)(xie)块(kuai)(kuai)T1同(tong)时向立柱(zhu)(zhu)(zhu)中心移动,并有由斜(xie)面(mian)(mian)带来的向上移动。这(zhei)样B1、B2、B3、B4槽中的楔(xie)(xie)块(kuai)(kuai)就将立柱(zhu)(zhu)(zhu)在左前、左后(hou)、右(you)前及右(you)后(hou)四个点上顶起一(yi)定位移。这(zhei)样通过调节立柱(zhu)(zhu)(zhu)倾仰,来调节Y轴导(dao)轨(gui)面(mian)(mian)与Z轴导(dao)轨(gui)面(mian)(mian)的垂直度。

3. 灌胶

待主轴箱、工作(zuo)台等(deng)机(ji)床(chuang)主要功能部件安装完毕后,机(ji)床(chuang)X、Y、Z三轴的(de)精度(du)(du)调整完毕,达到《机(ji)床(chuang)验收标(biao)准》,并得(de)到客户认可后,进行灌胶。选用常见的(de)环氧(yang)树(shu)酯为主要成分的(de)液(ye)态填料(liao)胶,其优点(dian)是强度(du)(du)高、耐高温和化学稳定(ding)性好(hao)。

灌(guan)胶(jiao)时(shi)(shi),工(gong)作人员将灌(guan)注(zhu)工(gong)具拧入底座侧面(mian)的(de)螺纹(wen)孔中(zhong)(zhong),向孔内注(zhu)胶(jiao)。胶(jiao)会沿着注(zhu)胶(jiao)孔向上流动,将灌(guan)胶(jiao)区域的(de)空气排出(chu)。等立柱侧面(mian)的(de)出(chu)气孔中(zhong)(zhong)有胶(jiao)出(chu)现时(shi)(shi),此时(shi)(shi)胶(jiao)填满灌(guan)胶(jiao)区域,如图5所(suo)示,停止(zhi)灌(guan)胶(jiao)。

依次将8个灌胶区作业(ye)完毕,按照灌胶说(shuo)明书(shu)规(gui)定的(de)(de)时(shi)间(jian)等待(dai)胶的(de)(de)固化。固化后的(de)(de)胶与(yu)安装螺(luo)钉共同(tong)紧固了(le)立柱(zhu)与(yu)底座,这样立柱(zhu)既保(bao)持了(le)Y轴的(de)(de)各项精(jing)(jing)度,又承载(zai)了(le)切削力及倾(qing)覆力矩,保(bao)证机床进行(xing)粗加工及精(jing)(jing)加工切削作业(ye)。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立柱(zhu)装配后(hou)的(de)精度调节靠刮(gua)研立柱(zhu)底面。此工艺(yi)需要(yao)用(yong)吊车将立柱(zhu)起(qi)吊卸(xie)下,并翻转到方便刮(gua)研的(de)位置(zhi),工作人员(yuan)才(cai)能刮(gua)研。当精度未达到合理范围内(nei)时,还要(yao)进行反复刮(gua)研,还附(fu)带涂显色剂、对研,其(qi)工序(xu)复杂(za)、作业量极大、生产效率极低。有些机床(chuang)生产企业将上(shang)述方法改进为立柱(zhu)与导(dao)轨(gui)滑(hua)块间加垫(dian)片的(de)方法,如图6所示。

调(diao)节(jie)立(li)(li)柱精(jing)度时,仍然需要用(yong)(yong)吊(diao)车将立(li)(li)柱起吊(diao)、卸下,将导轨滑(hua)块上(shang)的(de)垫片分别作记号,按(an)各(ge)自(zi)需要调(diao)整(zheng)的(de)厚度进行(xing)刮(gua)研(yan)。因为垫片在机加(jia)(jia)工时常选用(yong)(yong)磨削方式,所(suo)以垫片表(biao)面非常光滑(hua),表(biao)面又有加(jia)(jia)工硬化效果,给工作人员的(de)刮(gua)研(yan)带来很(hen)大的(de)难度。另(ling)外,垫片顺序一(yi)但混乱,前期测量、调(diao)节(jie)的(de)工作会前功尽(jin)弃

传统设计(ji)的(de)结构在调节精(jing)(jing)度时(shi),需要多次用(yong)吊(diao)车装(zhuang)立柱(zhu)拆卸(xie),浪(lang)费(fei)生产资源,并(bing)且刮研强度大,耗费(fei)人力及时(shi)间。本文设计(ji)的(de)立柱(zhu)底座解决了(le)在精(jing)(jing)度调节过程中反复拆卸(xie)立柱(zhu)这一环节,并(bing)取消了(le)刮研这一耗时(shi)的(de)步骤。用(yong)螺钉紧固及灌胶固定精(jing)(jing)度的(de)方法,既保证了(le)机床(chuang)的(de)刚度,又保证了(le)机床(chuang)的(de)精(jing)(jing)度。

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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