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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:world-voip.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(sui)着科技的(de)(de)(de)(de)(de)进(jin)步(bu), 作为工(gong)业基(ji)础(chu)设(she)(she)备的(de)(de)(de)(de)(de)机(ji)床向着高(gao)(gao)速、高(gao)(gao)精密的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)向发(fa)展,人们对(dui)机(ji)床的(de)(de)(de)(de)(de)精度(du)(du)提(ti)出了更(geng)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)要求。影响机(ji)床精度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)因素主要有(you)零件(jian)加(jia)工(gong)精度(du)(du)、装(zhuang)配(pei)(pei)精度(du)(du)、环境(jing)温度(du)(du)及湿度(du)(du)等。本文(wen)通过设(she)(she)计新型立(li)柱及底座(zuo)结(jie)构(gou),以(yi)达到(dao)提(ti)高(gao)(gao)立(li)柱装(zhuang)配(pei)(pei)精度(du)(du)、简化生(sheng)产流程和提(ti)高(gao)(gao)工(gong)作效率的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。立(li)柱装(zhuang)配(pei)(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)底座(zuo),既方(fang)(fang)便(bian)于导轨(gui)滑块的(de)(de)(de)(de)(de)安装(zhuang),又方(fang)(fang)便(bian)于立(li)柱的(de)(de)(de)(de)(de)精度(du)(du)调节。本文(wen)以(yi)我厂HP200/D卧式加(jia)工(gong)中(zhong)心为例,阐(chan)述(shu)立(li)柱和底座(zuo)结(jie)构(gou),并分析该(gai)结(jie)构(gou)相对(dui)传统(tong)立(li)柱结(jie)构(gou)的(de)(de)(de)(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)表面在(zai)左、右(you)、后三(san)边中点处,分别开(kai)100mm×170mm×30mm的键槽,槽的两个侧面为精加工面。

底座上(shang)表面对应立柱键(jian)槽位(wei)置, 同样开(kai)1 0 0 m m ×170mm×30mm的(de)键(jian)槽A1、A2、A 3 , 槽的(de)两个(ge)侧面为精加工面。底座上(shang)表面左、右(you)边再开(kai)100mm×140mm×30mm的(de)槽B1、B2、B3、B4,并在与(yu)立柱紧固的(de)螺钉孔周(zhou)围(wei),加工出8个(ge)灌胶区(qu)域。

卧式加工中心立

2. 装配与调(diao)节精度

(1)立柱(zhu)与底(di)座(zuo)装配。在床身精度(du)调节完毕之(zhi)后,将底(di)座(zuo)与床身上的(de)导(dao)轨(gui)滑块用螺(luo)钉联(lian)接起来,按工(gong)艺要求调好(hao)底(di)座(zuo)与床身基(ji)准(zhun)导(dao)轨(gui)基(ji)准(zhun)边(bian)的(de)垂直度(du)、平行度(du)等。

将(jiang)调节立柱(zhu)扭转(zhuan)(B 轴方向(xiang))的(de)(de)楔(xie)(xie)块K3装入A1、A2、A3槽(cao)中,与底座用螺钉紧固牢靠。再将(jiang)调节立柱(zhu)倾仰的(de)(de)楔(xie)(xie)块T1、T2装入B1、B2、B3、B4槽(cao)中,如图(tu)(tu)2所示。最后将(jiang)密封条装入8处(chu)灌胶区(qu)外侧的(de)(de)沟(gou)槽(cao)中,如图(tu)(tu)3所示。

将(jiang)立柱底面涂抹脱模剂,待(dai)脱模剂自然风干,表面没有金属(shu)裸露(lu)点后,将(jiang)立柱吊(diao)装(zhuang)到底座上。立柱与底座位置(zhi)初(chu)对(dui)准后,拧上安装(zhuang)螺钉并(bing)且初(chu)预紧,如图(tu)4所示。再将(jiang)3组楔(xie)块K1、K2分别装(zhuang)入楔(xie)块K3两侧。

(2)调(diao)(diao)节精度(du)。为保证机(ji)床主轴(zhou)中(zhong)(zhong)心(xin)线与Z轴(zhou)基准(zhun)边平行(xing),必须调(diao)(diao)整(zheng)立(li)柱(zhu)扭(niu)转。此时可(ke)以通过(guo)装在A1、A2、A3槽中(zhong)(zhong)的楔块K1、K2插(cha)入槽中(zhong)(zhong)的深度(du),来调(diao)(diao)节立(li)柱(zhu)扭(niu)转。

当A1、A2、A3三个槽中的楔(xie)块K2向(xiang)立(li)柱中心(xin)移动(dong),楔(xie)块K1向(xiang)远离中心(xin)移动(dong)时(shi),立(li)柱沿B轴正方(fang)向(xiang)旋转。反之立(li)柱即向(xiang)B轴负方(fang)向(xiang)旋转,达到调(diao)(diao)(diao)节立(li)柱扭转,使主轴中心(xin)线与Z轴基准边平行的目的。调(diao)(diao)(diao)节机床Y轴导轨(gui)面与Z轴导轨(gui)面垂(chui)直度时(shi),需(xu)要调(diao)(diao)(diao)节楔(xie)块T1。

楔(xie)块T1、T2接合(he)面是1∶100斜(xie)度,当螺钉(ding)拧(ning)入楔(xie)块T2内螺纹时,螺钉(ding)压紧垫(dian)圈(quan)使垫(dian)圈(quan)和楔(xie)块T1同时向立柱中心移(yi)动(dong),并(bing)有由斜(xie)面带(dai)来的(de)向上(shang)移(yi)动(dong)。这(zhei)样(yang)B1、B2、B3、B4槽中的(de)楔(xie)块就将立柱在左(zuo)前、左(zuo)后(hou)、右前及右后(hou)四个点上(shang)顶(ding)起一(yi)定位移(yi)。这(zhei)样(yang)通过调节立柱倾仰,来调节Y轴导(dao)轨(gui)(gui)面与Z轴导(dao)轨(gui)(gui)面的(de)垂(chui)直度。

3. 灌(guan)胶

待主(zhu)轴箱、工(gong)作台等机(ji)床主(zhu)要(yao)功能部件(jian)安装完毕后,机(ji)床X、Y、Z三轴的精(jing)度调整完毕,达到《机(ji)床验(yan)收标准(zhun)》,并得到客(ke)户(hu)认可后,进(jin)行(xing)灌胶(jiao)。选用常见的环氧(yang)树酯为主(zhu)要(yao)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。

灌(guan)胶(jiao)(jiao)时(shi)(shi),工作人员将灌(guan)注工具(ju)拧(ning)入底座(zuo)侧面的(de)螺纹孔(kong)中,向(xiang)孔(kong)内注胶(jiao)(jiao)。胶(jiao)(jiao)会沿着(zhe)注胶(jiao)(jiao)孔(kong)向(xiang)上(shang)流(liu)动,将灌(guan)胶(jiao)(jiao)区域的(de)空气排出(chu)。等立柱侧面的(de)出(chu)气孔(kong)中有胶(jiao)(jiao)出(chu)现时(shi)(shi),此(ci)时(shi)(shi)胶(jiao)(jiao)填满灌(guan)胶(jiao)(jiao)区域,如(ru)图5所(suo)示,停止灌(guan)胶(jiao)(jiao)。

依次(ci)将8个(ge)灌胶区作(zuo)业(ye)(ye)完毕,按照灌胶说明书规定的(de)(de)时间(jian)等待胶的(de)(de)固化(hua)。固化(hua)后(hou)的(de)(de)胶与安(an)装螺钉共同紧(jin)固了立柱与底(di)座,这样立柱既保(bao)持了Y轴的(de)(de)各项精(jing)度,又承载(zai)了切削(xue)力及倾覆(fu)力矩,保(bao)证机床进行粗加工及精(jing)加工切削(xue)作(zuo)业(ye)(ye)。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统(tong)立(li)柱装配后的精度(du)调节靠刮(gua)研立(li)柱底面。此工(gong)艺需要用吊(diao)车(che)将立(li)柱起吊(diao)卸下(xia),并翻(fan)转到方(fang)便刮(gua)研的位置,工(gong)作(zuo)人员(yuan)才能刮(gua)研。当精度(du)未(wei)达到合(he)理范围内时,还(hai)要进(jin)行反复刮(gua)研,还(hai)附带涂(tu)显色剂、对研,其工(gong)序(xu)复杂、作(zuo)业量极(ji)大、生产效率极(ji)低。有些机床生产企业将上述方(fang)法(fa)改进(jin)为立(li)柱与导轨滑(hua)块间(jian)加垫片的方(fang)法(fa),如图6所(suo)示。

调节(jie)立柱(zhu)精(jing)度时(shi),仍然需(xu)(xu)要用吊车将(jiang)立柱(zhu)起吊、卸下,将(jiang)导轨(gui)滑块(kuai)上(shang)的(de)(de)(de)垫(dian)(dian)片(pian)分别作记号,按(an)各自需(xu)(xu)要调整的(de)(de)(de)厚度进行刮研。因为垫(dian)(dian)片(pian)在机(ji)加(jia)工(gong)(gong)时(shi)常(chang)选用磨削方式,所以垫(dian)(dian)片(pian)表(biao)面非(fei)常(chang)光滑,表(biao)面又(you)有加(jia)工(gong)(gong)硬(ying)化效果,给工(gong)(gong)作人员的(de)(de)(de)刮研带来很大的(de)(de)(de)难度。另外,垫(dian)(dian)片(pian)顺序一但混乱,前(qian)期(qi)测量、调节(jie)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作会前(qian)功(gong)尽弃

传统设(she)计的(de)结构在调节(jie)(jie)(jie)精(jing)度(du)时,需要(yao)多次用吊车(che)装立柱拆卸(xie),浪(lang)费生产资源(yuan),并且刮研强度(du)大,耗(hao)费人(ren)力(li)及时间。本文设(she)计的(de)立柱底座解(jie)决了在精(jing)度(du)调节(jie)(jie)(jie)过(guo)程中(zhong)反复拆卸(xie)立柱这一环(huan)节(jie)(jie)(jie),并取消了刮研这一耗(hao)时的(de)步(bu)骤。用螺钉紧固(gu)及灌胶固(gu)定精(jing)度(du)的(de)方法(fa),既保(bao)证了机床(chuang)的(de)刚度(du),又保(bao)证了机床(chuang)的(de)精(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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