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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

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:dhkg.com.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(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)进步, 作为(wei)工业(ye)基础设备的(de)(de)(de)(de)(de)机床(chuang)向着(zhe)高(gao)速、高(gao)精(jing)(jing)密的(de)(de)(de)(de)(de)方向发展,人们(men)对机床(chuang)的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)(jing)度(du)提(ti)出了更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。影响机床(chuang)精(jing)(jing)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)因素主要(yao)有零件加工精(jing)(jing)度(du)、装(zhuang)配(pei)精(jing)(jing)度(du)、环境(jing)温度(du)及湿(shi)度(du)等。本(ben)文通过设计新(xin)型立柱(zhu)及底(di)座(zuo)结构,以达(da)到提(ti)高(gao)立柱(zhu)装(zhuang)配(pei)精(jing)(jing)度(du)、简化生(sheng)产流程(cheng)和提(ti)高(gao)工作效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)。立柱(zhu)装(zhuang)配(pei)的(de)(de)(de)(de)(de)底(di)座(zuo),既方便于导轨滑块(kuai)的(de)(de)(de)(de)(de)安装(zhuang),又(you)方便于立柱(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)(jing)度(du)调(diao)节。本(ben)文以我厂HP200/D卧式加工中(zhong)心为(wei)例,阐述立柱(zhu)和底(di)座(zuo)结构,并(bing)分析该结构相对传统立柱(zhu)结构的(de)(de)(de)(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(mian)在左、右、后(hou)三(san)边中点处,分别开100mm×170mm×30mm的(de)键槽,槽的(de)两个侧面(mian)为精加工(gong)面(mian)。

底座(zuo)上(shang)(shang)表(biao)面(mian)对(dui)应立柱(zhu)键(jian)槽(cao)位(wei)置(zhi), 同样开(kai)1 0 0 m m ×170mm×30mm的(de)键(jian)槽(cao)A1、A2、A 3 , 槽(cao)的(de)两个侧面(mian)为精加(jia)工面(mian)。底座(zuo)上(shang)(shang)表(biao)面(mian)左、右边再开(kai)100mm×140mm×30mm的(de)槽(cao)B1、B2、B3、B4,并在与立柱(zhu)紧固的(de)螺钉孔周围(wei),加(jia)工出8个灌胶区域。

卧式加工中心立

2. 装配与调节精(jing)度

(1)立柱(zhu)与(yu)(yu)底座装配(pei)。在床身精度调节完毕之后,将底座与(yu)(yu)床身上的导轨滑块用螺钉联接起来(lai),按工艺要求(qiu)调好(hao)底座与(yu)(yu)床身基准导轨基准边的垂直度、平行度等(deng)。

将调节(jie)立柱扭转(B 轴方(fang)向)的(de)(de)楔块K3装入(ru)A1、A2、A3槽中,与底(di)座用螺钉紧固牢(lao)靠。再将调节(jie)立柱倾仰的(de)(de)楔块T1、T2装入(ru)B1、B2、B3、B4槽中,如(ru)(ru)图2所示。最后将密封(feng)条装入(ru)8处灌胶区(qu)外侧的(de)(de)沟(gou)槽中,如(ru)(ru)图3所示。

将(jiang)(jiang)立柱底面涂抹脱模剂,待脱模剂自(zi)然风干,表(biao)面没有金属裸露点后(hou),将(jiang)(jiang)立柱吊装到底座上。立柱与底座位置(zhi)初(chu)对准后(hou),拧上安装螺钉并且初(chu)预紧,如图(tu)4所示。再将(jiang)(jiang)3组楔块K1、K2分别(bie)装入(ru)楔块K3两(liang)侧(ce)。

(2)调(diao)节(jie)精度(du)。为保证机床主轴中心线与Z轴基准边(bian)平行(xing),必须(xu)调(diao)整立柱扭(niu)转。此时可以通过装在A1、A2、A3槽中的楔块K1、K2插入槽中的深度(du),来调(diao)节(jie)立柱扭(niu)转。

当A1、A2、A3三个(ge)槽中的(de)楔块K2向(xiang)(xiang)(xiang)立(li)(li)柱(zhu)中心移动,楔块K1向(xiang)(xiang)(xiang)远离中心移动时(shi),立(li)(li)柱(zhu)沿B轴(zhou)(zhou)正方向(xiang)(xiang)(xiang)旋转(zhuan)。反(fan)之(zhi)立(li)(li)柱(zhu)即向(xiang)(xiang)(xiang)B轴(zhou)(zhou)负(fu)方向(xiang)(xiang)(xiang)旋转(zhuan),达(da)到(dao)调(diao)节(jie)立(li)(li)柱(zhu)扭转(zhuan),使主(zhu)轴(zhou)(zhou)中心线与(yu)Z轴(zhou)(zhou)基准边平(ping)行的(de)目(mu)的(de)。调(diao)节(jie)机床Y轴(zhou)(zhou)导轨面与(yu)Z轴(zhou)(zhou)导轨面垂(chui)直度时(shi),需要调(diao)节(jie)楔块T1。

楔(xie)块(kuai)T1、T2接(jie)合(he)面是1∶100斜度,当螺(luo)(luo)(luo)钉拧入楔(xie)块(kuai)T2内螺(luo)(luo)(luo)纹时,螺(luo)(luo)(luo)钉压紧垫(dian)圈使(shi)垫(dian)圈和(he)楔(xie)块(kuai)T1同时向立柱(zhu)中心移(yi)动,并有由(you)斜面带来(lai)的(de)向上移(yi)动。这样(yang)B1、B2、B3、B4槽中的(de)楔(xie)块(kuai)就(jiu)将立柱(zhu)在左前(qian)、左后(hou)、右前(qian)及右后(hou)四个点上顶起(qi)一定位移(yi)。这样(yang)通过调节立柱(zhu)倾仰(yang),来(lai)调节Y轴(zhou)导(dao)轨面与Z轴(zhou)导(dao)轨面的(de)垂直度。

3. 灌胶

待主轴箱、工作台等机(ji)床(chuang)主要(yao)功能(neng)部(bu)件安装完(wan)(wan)毕后,机(ji)床(chuang)X、Y、Z三轴的(de)精度调整完(wan)(wan)毕,达到《机(ji)床(chuang)验收标准(zhun)》,并得到客(ke)户认可后,进行(xing)灌胶。选用(yong)常见的(de)环(huan)氧树(shu)酯为主要(yao)成分的(de)液态填料(liao)胶,其优点是强度高、耐高温和(he)化学稳定性好。

灌(guan)胶(jiao)时,工(gong)作人员(yuan)将灌(guan)注工(gong)具拧入底座(zuo)侧面(mian)的螺纹孔中,向孔内(nei)注胶(jiao)。胶(jiao)会沿(yan)着注胶(jiao)孔向上流动,将灌(guan)胶(jiao)区(qu)域的空气排出(chu)。等立柱侧面(mian)的出(chu)气孔中有胶(jiao)出(chu)现时,此时胶(jiao)填(tian)满(man)灌(guan)胶(jiao)区(qu)域,如图5所(suo)示,停(ting)止(zhi)灌(guan)胶(jiao)。

依次将8个(ge)灌(guan)胶(jiao)区作业(ye)完毕,按(an)照灌(guan)胶(jiao)说明书(shu)规定(ding)的(de)(de)时(shi)间(jian)等待胶(jiao)的(de)(de)固(gu)化(hua)。固(gu)化(hua)后(hou)的(de)(de)胶(jiao)与安装螺(luo)钉共同紧固(gu)了立(li)柱与底座,这样立(li)柱既保持(chi)了Y轴的(de)(de)各项精(jing)度,又承载了切削力(li)及倾覆力(li)矩,保证(zheng)机床(chuang)进行粗加工及精(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(pei)后的(de)精度调节靠(kao)刮(gua)研(yan)立柱(zhu)底面。此(ci)工艺需要(yao)用吊车将(jiang)(jiang)立柱(zhu)起吊卸下(xia),并(bing)翻转(zhuan)到方便(bian)刮(gua)研(yan)的(de)位置,工作人员(yuan)才能刮(gua)研(yan)。当精度未达到合理范围(wei)内(nei)时,还要(yao)进(jin)行反复刮(gua)研(yan),还附(fu)带涂显色剂、对研(yan),其(qi)工序复杂、作业量(liang)极大(da)、生产效率极低。有些(xie)机床生产企业将(jiang)(jiang)上述方法改进(jin)为立柱(zhu)与(yu)导轨(gui)滑块间加垫片的(de)方法,如图6所示。

调(diao)节立(li)柱(zhu)(zhu)精度时(shi),仍(reng)然需要用吊车将(jiang)立(li)柱(zhu)(zhu)起吊、卸下,将(jiang)导轨滑块上的(de)垫片(pian)分(fen)别作(zuo)记(ji)号(hao),按各自需要调(diao)整的(de)厚(hou)度进行(xing)刮研(yan)。因为垫片(pian)在机加(jia)(jia)工(gong)时(shi)常选用磨削方式,所(suo)以垫片(pian)表面(mian)非常光滑,表面(mian)又有(you)加(jia)(jia)工(gong)硬化效(xiao)果,给工(gong)作(zuo)人员的(de)刮研(yan)带来很大的(de)难度。另外,垫片(pian)顺序一但混乱,前期测量(liang)、调(diao)节的(de)工(gong)作(zuo)会前功(gong)尽弃

传(chuan)统设(she)计的(de)(de)结(jie)构在调节精度(du)时(shi),需要多次(ci)用(yong)吊车装(zhuang)立(li)柱拆(chai)(chai)卸,浪(lang)费生产资源,并(bing)且(qie)刮(gua)研强度(du)大(da),耗费人力(li)及时(shi)间。本文设(she)计的(de)(de)立(li)柱底座解决了(le)在精度(du)调节过程中反复(fu)拆(chai)(chai)卸立(li)柱这(zhei)一环(huan)节,并(bing)取消了(le)刮(gua)研这(zhei)一耗时(shi)的(de)(de)步(bu)骤。用(yong)螺钉紧固(gu)及灌(guan)胶固(gu)定精度(du)的(de)(de)方法,既保证了(le)机床的(de)(de)刚度(du),又保证了(le)机床的(de)(de)精度(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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