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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:wsqz.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。

随着科技的(de)进步, 作(zuo)为(wei)工(gong)业基础(chu)设备的(de)机(ji)床向着高(gao)(gao)速(su)、高(gao)(gao)精(jing)(jing)密的(de)方(fang)(fang)向发(fa)展(zhan),人们对机(ji)床的(de)精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)提出了(le)更高(gao)(gao)的(de)要求。影(ying)响(xiang)机(ji)床精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)的(de)因素主要有零件(jian)加(jia)工(gong)精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)、装(zhuang)配精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)、环境温度(du)(du)(du)(du)及(ji)湿(shi)度(du)(du)(du)(du)等。本文(wen)(wen)通过设计新型立(li)柱及(ji)底座(zuo)(zuo)结(jie)(jie)构,以达到提高(gao)(gao)立(li)柱装(zhuang)配精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)、简化生(sheng)产流程和(he)提高(gao)(gao)工(gong)作(zuo)效率的(de)目的(de)。立(li)柱装(zhuang)配的(de)底座(zuo)(zuo),既方(fang)(fang)便于导轨滑块的(de)安装(zhuang),又方(fang)(fang)便于立(li)柱的(de)精(jing)(jing)度(du)(du)(du)(du)调(diao)节。本文(wen)(wen)以我厂HP200/D卧式加(jia)工(gong)中(zhong)心为(wei)例,阐述立(li)柱和(he)底座(zuo)(zuo)结(jie)(jie)构,并分析该结(jie)(jie)构相对传统立(li)柱结(jie)(jie)构的(de)优点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立柱下(xia)表面(mian)(mian)在左、右(you)、后三边中点处,分别开100mm×170mm×30mm的键槽(cao),槽(cao)的两个(ge)侧(ce)面(mian)(mian)为精(jing)加工面(mian)(mian)。

底座上表面对应立柱(zhu)键槽(cao)位(wei)置, 同样(yang)开1 0 0 m m ×170mm×30mm的键槽(cao)A1、A2、A 3 , 槽(cao)的两(liang)个(ge)侧面为精加(jia)工面。底座上表面左、右边再开100mm×140mm×30mm的槽(cao)B1、B2、B3、B4,并在与(yu)立柱(zhu)紧固(gu)的螺(luo)钉孔周围,加(jia)工出(chu)8个(ge)灌胶区域。

卧式加工中心立

2. 装(zhuang)配与调(diao)节精度

(1)立柱与(yu)底(di)座(zuo)装配。在床身精度(du)调节完毕之(zhi)后(hou),将底(di)座(zuo)与(yu)床身上的导(dao)轨滑(hua)块用螺钉(ding)联接起来,按工艺要求调好(hao)底(di)座(zuo)与(yu)床身基准导(dao)轨基准边的垂直度(du)、平行(xing)度(du)等。

将(jiang)调节立(li)柱(zhu)扭转(B 轴(zhou)方(fang)向)的(de)楔块(kuai)(kuai)K3装入(ru)A1、A2、A3槽中(zhong)(zhong),与底(di)座用螺钉紧固牢(lao)靠。再将(jiang)调节立(li)柱(zhu)倾仰的(de)楔块(kuai)(kuai)T1、T2装入(ru)B1、B2、B3、B4槽中(zhong)(zhong),如图2所示。最后将(jiang)密封条装入(ru)8处灌胶区(qu)外侧的(de)沟槽中(zhong)(zhong),如图3所示。

将(jiang)立柱(zhu)底(di)(di)面(mian)(mian)涂抹脱(tuo)模剂,待脱(tuo)模剂自然风(feng)干,表面(mian)(mian)没有金属裸露点后(hou),将(jiang)立柱(zhu)吊(diao)装(zhuang)到(dao)底(di)(di)座上。立柱(zhu)与底(di)(di)座位(wei)置初对(dui)准后(hou),拧(ning)上安装(zhuang)螺钉并且初预紧,如(ru)图4所示。再将(jiang)3组楔(xie)块(kuai)K1、K2分别(bie)装(zhuang)入楔(xie)块(kuai)K3两侧。

(2)调(diao)节精度。为保(bao)证机(ji)床主轴中心线与(yu)Z轴基准边平行,必须调(diao)整立柱扭(niu)转(zhuan)。此时可以通(tong)过装(zhuang)在(zai)A1、A2、A3槽中的楔(xie)块K1、K2插入槽中的深度,来调(diao)节立柱扭(niu)转(zhuan)。

当A1、A2、A3三个槽中的(de)楔块K2向立(li)柱(zhu)中心移(yi)动,楔块K1向远(yuan)离(li)中心移(yi)动时,立(li)柱(zhu)沿B轴(zhou)(zhou)(zhou)正方向旋转。反之立(li)柱(zhu)即向B轴(zhou)(zhou)(zhou)负方向旋转,达到调节立(li)柱(zhu)扭转,使主轴(zhou)(zhou)(zhou)中心线与Z轴(zhou)(zhou)(zhou)基准(zhun)边平行的(de)目的(de)。调节机(ji)床Y轴(zhou)(zhou)(zhou)导轨面(mian)与Z轴(zhou)(zhou)(zhou)导轨面(mian)垂(chui)直(zhi)度时,需要调节楔块T1。

楔块(kuai)T1、T2接合面是1∶100斜(xie)(xie)度,当(dang)螺(luo)(luo)钉(ding)拧入楔块(kuai)T2内螺(luo)(luo)纹(wen)时,螺(luo)(luo)钉(ding)压(ya)紧垫(dian)圈使(shi)垫(dian)圈和(he)楔块(kuai)T1同时向立(li)柱(zhu)中心移动,并有由斜(xie)(xie)面带来的向上(shang)移动。这(zhei)样(yang)B1、B2、B3、B4槽(cao)中的楔块(kuai)就将立(li)柱(zhu)在左(zuo)前(qian)、左(zuo)后、右(you)(you)前(qian)及右(you)(you)后四个点上(shang)顶起一定(ding)位移。这(zhei)样(yang)通过(guo)调(diao)节立(li)柱(zhu)倾(qing)仰,来调(diao)节Y轴(zhou)导轨面与Z轴(zhou)导轨面的垂直度。

3. 灌(guan)胶(jiao)

待主轴(zhou)箱、工作台等机(ji)床主要功能(neng)部(bu)件安装完(wan)毕后,机(ji)床X、Y、Z三轴(zhou)的(de)(de)精度调整完(wan)毕,达到《机(ji)床验(yan)收(shou)标(biao)准(zhun)》,并得到客户认可后,进行灌胶。选用常见的(de)(de)环氧树酯为主要成分(fen)的(de)(de)液态(tai)填料胶,其优点是强度高(gao)、耐高(gao)温(wen)和化(hua)学稳定性好(hao)。

灌(guan)胶(jiao)时(shi)(shi),工作人员将(jiang)灌(guan)注(zhu)工具拧入底座侧(ce)面的(de)螺(luo)纹孔(kong)中(zhong),向孔(kong)内(nei)注(zhu)胶(jiao)。胶(jiao)会沿着(zhe)注(zhu)胶(jiao)孔(kong)向上(shang)流动,将(jiang)灌(guan)胶(jiao)区域的(de)空气(qi)排出。等立柱(zhu)侧(ce)面的(de)出气(qi)孔(kong)中(zhong)有胶(jiao)出现时(shi)(shi),此时(shi)(shi)胶(jiao)填满灌(guan)胶(jiao)区域,如图5所示(shi),停止灌(guan)胶(jiao)。

依次将8个灌胶区作业(ye)完毕,按照(zhao)灌胶说明书规定的(de)时间等待胶的(de)固(gu)化。固(gu)化后的(de)胶与安(an)装(zhuang)螺(luo)钉共同紧(jin)固(gu)了立柱(zhu)(zhu)与底座,这样立柱(zhu)(zhu)既保持了Y轴(zhou)的(de)各项精度(du),又承载了切削(xue)力(li)及(ji)倾覆力(li)矩(ju),保证机(ji)床(chuang)进行(xing)粗(cu)加工(gong)及(ji)精加工(gong)切削(xue)作业(ye)。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统(tong)立(li)(li)柱装(zhuang)配后的(de)精(jing)度调节(jie)靠刮(gua)研(yan)(yan)立(li)(li)柱底面(mian)。此工(gong)艺需要用吊(diao)车将立(li)(li)柱起吊(diao)卸下(xia),并翻转(zhuan)到方便刮(gua)研(yan)(yan)的(de)位置,工(gong)作人员才能刮(gua)研(yan)(yan)。当精(jing)度未达到合理范围内(nei)时,还要进(jin)行反复刮(gua)研(yan)(yan),还附(fu)带涂显色(se)剂(ji)、对(dui)研(yan)(yan),其工(gong)序复杂、作业(ye)量(liang)极(ji)大(da)、生(sheng)产效率极(ji)低(di)。有些机床生(sheng)产企业(ye)将上(shang)述方法改进(jin)为立(li)(li)柱与(yu)导轨滑块间加(jia)垫片的(de)方法,如(ru)图6所(suo)示。

调节立(li)柱精度时,仍然需要用吊车(che)将(jiang)立(li)柱起吊、卸下,将(jiang)导轨(gui)滑块上的(de)垫片(pian)分别作记号(hao),按各自需要调整的(de)厚度进行刮研。因(yin)为垫片(pian)在机加(jia)工时常选用磨削方(fang)式,所以垫片(pian)表面非常光滑,表面又有加(jia)工硬化效(xiao)果,给工作人员的(de)刮研带来很大的(de)难度。另外,垫片(pian)顺序一但混乱,前(qian)期测(ce)量、调节的(de)工作会前(qian)功尽弃

传统设(she)计的结构在(zai)调(diao)节(jie)精(jing)度(du)(du)时(shi)(shi),需要多次用吊车(che)装立(li)柱拆卸,浪费生产资源,并且(qie)刮研强(qiang)度(du)(du)大(da),耗(hao)(hao)费人(ren)力及时(shi)(shi)间(jian)。本文(wen)设(she)计的立(li)柱底座(zuo)解决了在(zai)精(jing)度(du)(du)调(diao)节(jie)过程中反(fan)复(fu)拆卸立(li)柱这一环节(jie),并取消了刮研这一耗(hao)(hao)时(shi)(shi)的步骤。用螺钉紧固及灌胶(jiao)固定精(jing)度(du)(du)的方法,既保(bao)证了机(ji)床(chuang)的刚度(du)(du),又保(bao)证了机(ji)床(chuang)的精(jing)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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