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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:wxbaili888.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。

随着科技的(de)(de)进步, 作(zuo)为工业基础设备的(de)(de)机床向着高(gao)速、高(gao)精(jing)密(mi)的(de)(de)方(fang)(fang)向发展,人们对机床的(de)(de)精(jing)度(du)(du)提(ti)出了(le)更高(gao)的(de)(de)要(yao)求。影响机床精(jing)度(du)(du)的(de)(de)因素主(zhu)要(yao)有零(ling)件加工精(jing)度(du)(du)、装配(pei)(pei)精(jing)度(du)(du)、环(huan)境温度(du)(du)及湿度(du)(du)等。本文通(tong)过(guo)设计新型立(li)柱(zhu)及底(di)(di)座结构(gou)(gou),以(yi)达(da)到提(ti)高(gao)立(li)柱(zhu)装配(pei)(pei)精(jing)度(du)(du)、简化生产流(liu)程和提(ti)高(gao)工作(zuo)效率(lv)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。立(li)柱(zhu)装配(pei)(pei)的(de)(de)底(di)(di)座,既方(fang)(fang)便于导轨滑块的(de)(de)安装,又方(fang)(fang)便于立(li)柱(zhu)的(de)(de)精(jing)度(du)(du)调节。本文以(yi)我厂HP200/D卧式加工中心为例,阐述(shu)立(li)柱(zhu)和底(di)(di)座结构(gou)(gou),并分析该结构(gou)(gou)相(xiang)对传统立(li)柱(zhu)结构(gou)(gou)的(de)(de)优点(dian)。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立(li)柱下(xia)表面在左、右、后三边中点处,分(fen)别开(kai)100mm×170mm×30mm的键槽,槽的两个侧面为精加工(gong)面。

底(di)座(zuo)上表面(mian)对应立柱(zhu)键槽位置, 同样开(kai)1 0 0 m m ×170mm×30mm的键槽A1、A2、A 3 , 槽的两个(ge)侧面(mian)为精加(jia)工面(mian)。底(di)座(zuo)上表面(mian)左、右边再开(kai)100mm×140mm×30mm的槽B1、B2、B3、B4,并在(zai)与立柱(zhu)紧固的螺钉孔周围,加(jia)工出8个(ge)灌胶(jiao)区域。

卧式加工中心立

2. 装配与调节精(jing)度(du)

(1)立柱与(yu)(yu)底(di)座装(zhuang)配。在床身精度调节完毕之后(hou),将(jiang)底(di)座与(yu)(yu)床身上的导轨滑块用螺钉联接起来,按工艺要求调好底(di)座与(yu)(yu)床身基准导轨基准边(bian)的垂直度、平行(xing)度等。

将(jiang)调节立柱(zhu)扭转(B 轴方向)的(de)楔(xie)块K3装入A1、A2、A3槽中,与底座用螺钉紧固牢靠。再(zai)将(jiang)调节立柱(zhu)倾(qing)仰的(de)楔(xie)块T1、T2装入B1、B2、B3、B4槽中,如(ru)图2所示(shi)。最后(hou)将(jiang)密封(feng)条装入8处灌(guan)胶区(qu)外侧的(de)沟槽中,如(ru)图3所示(shi)。

将(jiang)立(li)(li)柱底(di)面涂抹(mo)脱模剂(ji),待脱模剂(ji)自然风干,表面没有金属(shu)裸(luo)露点后,将(jiang)立(li)(li)柱吊装到底(di)座上。立(li)(li)柱与底(di)座位置初(chu)对准后,拧上安装螺钉并且初(chu)预紧,如图4所示。再将(jiang)3组楔(xie)块(kuai)K1、K2分别装入(ru)楔(xie)块(kuai)K3两侧。

(2)调(diao)节(jie)精度。为(wei)保证机床主轴(zhou)中心线与(yu)Z轴(zhou)基准边平(ping)行,必须(xu)调(diao)整立柱扭转。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,来调(diao)节(jie)立柱扭转。

当(dang)A1、A2、A3三(san)个槽(cao)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)楔块(kuai)K2向立(li)柱(zhu)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)移动,楔块(kuai)K1向远离中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)移动时,立(li)柱(zhu)沿(yan)B轴正方(fang)向旋(xuan)转(zhuan)(zhuan)。反(fan)之立(li)柱(zhu)即向B轴负方(fang)向旋(xuan)转(zhuan)(zhuan),达到调节(jie)立(li)柱(zhu)扭转(zhuan)(zhuan),使主轴中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)线与Z轴基(ji)准边平行的(de)目的(de)。调节(jie)机床Y轴导轨(gui)(gui)面与Z轴导轨(gui)(gui)面垂直度时,需要调节(jie)楔块(kuai)T1。

楔块T1、T2接合面是1∶100斜度(du),当(dang)螺(luo)钉(ding)拧(ning)入(ru)楔块T2内螺(luo)纹时,螺(luo)钉(ding)压紧垫圈(quan)使垫圈(quan)和楔块T1同时向立柱(zhu)中心(xin)移动(dong),并有由斜面带来的(de)向上移动(dong)。这样B1、B2、B3、B4槽中的(de)楔块就将立柱(zhu)在左(zuo)前、左(zuo)后、右(you)前及(ji)右(you)后四(si)个点上顶起(qi)一定位移。这样通过(guo)调节(jie)立柱(zhu)倾仰(yang),来调节(jie)Y轴导轨面与Z轴导轨面的(de)垂直度(du)。

3. 灌胶

待主轴(zhou)箱、工作台等机(ji)(ji)床主要功能部件安装完(wan)毕(bi)后,机(ji)(ji)床X、Y、Z三轴(zhou)的精度调整(zheng)完(wan)毕(bi),达到《机(ji)(ji)床验收(shou)标准》,并得到客户认可后,进(jin)行灌胶(jiao)。选用常见的环氧树酯为主要成分的液态(tai)填(tian)料胶(jiao),其优点(dian)是(shi)强度高(gao)、耐高(gao)温和化(hua)学稳定性好(hao)。

灌(guan)胶(jiao)(jiao)时(shi),工(gong)作人员将(jiang)灌(guan)注工(gong)具拧入底(di)座侧(ce)面的螺纹孔中(zhong),向孔内注胶(jiao)(jiao)。胶(jiao)(jiao)会沿着注胶(jiao)(jiao)孔向上流(liu)动,将(jiang)灌(guan)胶(jiao)(jiao)区域(yu)的空气排出。等(deng)立柱(zhu)侧(ce)面的出气孔中(zhong)有胶(jiao)(jiao)出现时(shi),此时(shi)胶(jiao)(jiao)填满灌(guan)胶(jiao)(jiao)区域(yu),如图5所示,停止灌(guan)胶(jiao)(jiao)。

依次(ci)将8个灌(guan)胶(jiao)(jiao)区作(zuo)业(ye)完毕,按(an)照灌(guan)胶(jiao)(jiao)说(shuo)明(ming)书(shu)规定的(de)时(shi)间(jian)等待(dai)胶(jiao)(jiao)的(de)固化(hua)。固化(hua)后的(de)胶(jiao)(jiao)与安装螺钉(ding)共同(tong)紧固了立柱(zhu)与底座,这样立柱(zhu)既保持了Y轴的(de)各项(xiang)精度,又承载了切削力(li)(li)及(ji)倾覆力(li)(li)矩,保证机床进(jin)行粗(cu)加(jia)工及(ji)精加(jia)工切削作(zuo)业(ye)。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立柱装(zhuang)配后(hou)的精度调(diao)节靠刮研(yan)(yan)立柱底面。此工艺需要用吊(diao)车将(jiang)立柱起吊(diao)卸下(xia),并翻转到(dao)方便(bian)刮研(yan)(yan)的位(wei)置(zhi),工作人(ren)员才能(neng)刮研(yan)(yan)。当精度未达到(dao)合理(li)范围(wei)内(nei)时,还要进行(xing)反复刮研(yan)(yan),还附(fu)带涂显色剂、对研(yan)(yan),其工序复杂、作业量(liang)极大、生(sheng)产(chan)效(xiao)率极低。有些(xie)机床生(sheng)产(chan)企业将(jiang)上述方法改进为立柱与导(dao)轨滑块(kuai)间加(jia)垫片的方法,如图6所示。

调(diao)(diao)节立(li)柱(zhu)精(jing)度时(shi),仍(reng)然(ran)需要(yao)用(yong)(yong)吊车将立(li)柱(zhu)起(qi)吊、卸下,将导(dao)轨滑块(kuai)上的垫(dian)片分别作记号,按各(ge)自需要(yao)调(diao)(diao)整(zheng)的厚度进行刮研。因为垫(dian)片在机加(jia)工(gong)(gong)时(shi)常(chang)选用(yong)(yong)磨(mo)削方式,所以垫(dian)片表面非常(chang)光(guang)滑,表面又有加(jia)工(gong)(gong)硬化效(xiao)果(guo),给工(gong)(gong)作人员的刮研带来很(hen)大的难度。另外,垫(dian)片顺序(xu)一(yi)但混乱,前期(qi)测量、调(diao)(diao)节的工(gong)(gong)作会前功尽弃

传统设计的结构在调(diao)节精度(du)(du)时,需要多次用(yong)吊车装(zhuang)立柱(zhu)拆卸(xie),浪(lang)费(fei)生产(chan)资源,并(bing)且刮(gua)研强度(du)(du)大,耗(hao)费(fei)人力及(ji)时间。本文设计的立柱(zhu)底座解决(jue)了在精度(du)(du)调(diao)节过程中(zhong)反复拆卸(xie)立柱(zhu)这一(yi)(yi)环节,并(bing)取消了刮(gua)研这一(yi)(yi)耗(hao)时的步(bu)骤。用(yong)螺钉(ding)紧固(gu)及(ji)灌(guan)胶(jiao)固(gu)定(ding)精度(du)(du)的方法,既保(bao)证了机(ji)床(chuang)的刚度(du)(du),又(you)保(bao)证了机(ji)床(chuang)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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