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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:meetingex.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(ke)技的(de)(de)(de)(de)进步, 作(zuo)为工业基础设备的(de)(de)(de)(de)机床(chuang)向(xiang)(xiang)着(zhe)高速、高精(jing)密(mi)的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)(xiang)发(fa)展,人们对机床(chuang)的(de)(de)(de)(de)精(jing)度(du)提(ti)(ti)出(chu)了(le)更高的(de)(de)(de)(de)要求。影响机床(chuang)精(jing)度(du)的(de)(de)(de)(de)因(yin)素主要有零件加工精(jing)度(du)、装配(pei)精(jing)度(du)、环境温度(du)及湿度(du)等。本(ben)(ben)文通过设计新型立(li)柱(zhu)及底座(zuo)结(jie)构(gou),以达到提(ti)(ti)高立(li)柱(zhu)装配(pei)精(jing)度(du)、简(jian)化(hua)生产流程和提(ti)(ti)高工作(zuo)效(xiao)率的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。立(li)柱(zhu)装配(pei)的(de)(de)(de)(de)底座(zuo),既方便于导轨滑块的(de)(de)(de)(de)安装,又方便于立(li)柱(zhu)的(de)(de)(de)(de)精(jing)度(du)调节。本(ben)(ben)文以我厂HP200/D卧(wo)式加工中心为例,阐述立(li)柱(zhu)和底座(zuo)结(jie)构(gou),并(bing)分析该结(jie)构(gou)相对传(chuan)统立(li)柱(zhu)结(jie)构(gou)的(de)(de)(de)(de)优(you)点。

1.卧式加工中心立立柱和底座结构

本立(li)柱下表面(mian)在左、右、后三边(bian)中点处(chu),分别开100mm×170mm×30mm的键槽,槽的两个侧面(mian)为(wei)精加工面(mian)。

底座(zuo)上表面(mian)(mian)对应(ying)立(li)柱键槽(cao)(cao)位置(zhi), 同样开(kai)1 0 0 m m ×170mm×30mm的(de)键槽(cao)(cao)A1、A2、A 3 , 槽(cao)(cao)的(de)两(liang)个侧(ce)面(mian)(mian)为精(jing)加工(gong)面(mian)(mian)。底座(zuo)上表面(mian)(mian)左、右边(bian)再开(kai)100mm×140mm×30mm的(de)槽(cao)(cao)B1、B2、B3、B4,并(bing)在与立(li)柱紧(jin)固(gu)的(de)螺钉孔周围,加工(gong)出8个灌胶区域。

卧式加工中心立

2. 装(zhuang)配与调(diao)节精度

(1)立(li)柱(zhu)与底座装配。在(zai)床身(shen)精度(du)调节完毕之后(hou),将(jiang)底座与床身(shen)上的导(dao)轨(gui)(gui)滑块用螺钉联接起来,按工艺要求调好底座与床身(shen)基(ji)准导(dao)轨(gui)(gui)基(ji)准边的垂直度(du)、平行度(du)等。

将(jiang)调(diao)节立(li)柱(zhu)扭(niu)转(B 轴方(fang)向(xiang))的楔(xie)块K3装(zhuang)入(ru)(ru)A1、A2、A3槽中,与(yu)底座用(yong)螺钉(ding)紧固牢(lao)靠。再将(jiang)调(diao)节立(li)柱(zhu)倾仰的楔(xie)块T1、T2装(zhuang)入(ru)(ru)B1、B2、B3、B4槽中,如图(tu)2所示。最(zui)后(hou)将(jiang)密封条装(zhuang)入(ru)(ru)8处灌胶(jiao)区(qu)外侧的沟槽中,如图(tu)3所示。

将立(li)柱(zhu)(zhu)底面涂抹脱模(mo)(mo)剂(ji),待脱模(mo)(mo)剂(ji)自然风干,表面没(mei)有金属(shu)裸(luo)露(lu)点(dian)后,将立(li)柱(zhu)(zhu)吊(diao)装到底座上。立(li)柱(zhu)(zhu)与底座位置(zhi)初对准后,拧(ning)上安(an)装螺钉并且初预紧,如图4所示。再将3组楔(xie)块K1、K2分别装入楔(xie)块K3两侧(ce)。

(2)调(diao)节(jie)精度(du)。为保证机床(chuang)主轴中(zhong)心线与Z轴基(ji)准边平行,必须调(diao)整立(li)柱扭转。此时可(ke)以通过装(zhuang)在(zai)A1、A2、A3槽(cao)中(zhong)的楔块K1、K2插入(ru)槽(cao)中(zhong)的深度(du),来(lai)调(diao)节(jie)立(li)柱扭转。

当A1、A2、A3三个槽中(zhong)的楔块(kuai)(kuai)K2向立(li)柱中(zhong)心移动,楔块(kuai)(kuai)K1向远(yuan)离中(zhong)心移动时(shi),立(li)柱沿B轴正方(fang)向旋转(zhuan)。反之立(li)柱即(ji)向B轴负方(fang)向旋转(zhuan),达到调(diao)节(jie)(jie)立(li)柱扭转(zhuan),使主(zhu)轴中(zhong)心线与Z轴基准边平行的目的。调(diao)节(jie)(jie)机(ji)床(chuang)Y轴导轨(gui)面与Z轴导轨(gui)面垂直度时(shi),需要调(diao)节(jie)(jie)楔块(kuai)(kuai)T1。

楔(xie)块T1、T2接(jie)合面(mian)是1∶100斜度,当螺钉拧(ning)入楔(xie)块T2内螺纹时(shi),螺钉压紧(jin)垫圈(quan)使垫圈(quan)和楔(xie)块T1同时(shi)向(xiang)立柱(zhu)中(zhong)(zhong)心移动,并有由(you)斜面(mian)带来(lai)的向(xiang)上移动。这样(yang)B1、B2、B3、B4槽中(zhong)(zhong)的楔(xie)块就(jiu)将立柱(zhu)在左(zuo)前(qian)、左(zuo)后、右(you)前(qian)及右(you)后四个点上顶起(qi)一定位移。这样(yang)通(tong)过调节立柱(zhu)倾仰,来(lai)调节Y轴导轨面(mian)与(yu)Z轴导轨面(mian)的垂直(zhi)度。

3. 灌胶

待主轴(zhou)箱、工作台等机床(chuang)主要功能部件安装完毕后(hou),机床(chuang)X、Y、Z三轴(zhou)的精度调整(zheng)完毕,达到《机床(chuang)验(yan)收(shou)标准》,并得到客(ke)户认(ren)可后(hou),进行灌胶。选用常见的环氧树酯为(wei)主要成分的液态填料胶,其优点是(shi)强(qiang)度高、耐(nai)高温和化学(xue)稳定性好。

灌胶(jiao)(jiao)(jiao)时(shi)(shi),工作人员将(jiang)灌注工具拧入底座侧面(mian)的螺纹孔(kong)中,向孔(kong)内注胶(jiao)(jiao)(jiao)。胶(jiao)(jiao)(jiao)会沿着注胶(jiao)(jiao)(jiao)孔(kong)向上流动,将(jiang)灌胶(jiao)(jiao)(jiao)区域的空气排出(chu)(chu)。等立柱侧面(mian)的出(chu)(chu)气孔(kong)中有胶(jiao)(jiao)(jiao)出(chu)(chu)现时(shi)(shi),此时(shi)(shi)胶(jiao)(jiao)(jiao)填满(man)灌胶(jiao)(jiao)(jiao)区域,如图5所示(shi),停止(zhi)灌胶(jiao)(jiao)(jiao)。

依次将8个灌胶区(qu)作业(ye)(ye)完(wan)毕(bi),按照灌胶说(shuo)明书规定的时(shi)间等待胶的固(gu)(gu)化。固(gu)(gu)化后的胶与安(an)装螺钉共(gong)同紧固(gu)(gu)了(le)立(li)柱(zhu)与底座(zuo),这样立(li)柱(zhu)既(ji)保持(chi)了(le)Y轴的各项精度,又(you)承载了(le)切削力(li)及倾覆(fu)力(li)矩,保证(zheng)机床进行(xing)粗(cu)加工及精加工切削作业(ye)(ye)。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立(li)柱装配(pei)后的(de)(de)精度调节(jie)靠刮(gua)(gua)研立(li)柱底面(mian)。此工艺需要用吊车将(jiang)立(li)柱起吊卸下,并(bing)翻(fan)转到方便刮(gua)(gua)研的(de)(de)位置(zhi),工作人(ren)员才能(neng)刮(gua)(gua)研。当精度未(wei)达到合(he)理范(fan)围内时(shi),还(hai)要进行(xing)反复(fu)刮(gua)(gua)研,还(hai)附(fu)带涂显色剂、对(dui)研,其工序复(fu)杂、作业(ye)量极大(da)、生(sheng)(sheng)产效率极低。有(you)些机(ji)床生(sheng)(sheng)产企(qi)业(ye)将(jiang)上(shang)述方法(fa)(fa)改进为立(li)柱与导轨滑(hua)块(kuai)间加垫片的(de)(de)方法(fa)(fa),如图(tu)6所示。

调节立柱精度时,仍然需(xu)要(yao)(yao)用吊(diao)车将(jiang)立柱起(qi)吊(diao)、卸下,将(jiang)导轨滑块上(shang)的垫片(pian)(pian)分别作记(ji)号,按各自需(xu)要(yao)(yao)调整(zheng)的厚度进(jin)行刮研(yan)。因为垫片(pian)(pian)在机加工(gong)(gong)时常选(xuan)用磨削方式,所以垫片(pian)(pian)表(biao)面非常光(guang)滑,表(biao)面又有加工(gong)(gong)硬化效果,给工(gong)(gong)作人员的刮研(yan)带来很大的难度。另外,垫片(pian)(pian)顺序一(yi)但混乱,前期测量、调节的工(gong)(gong)作会(hui)前功尽弃(qi)

传(chuan)统设计的结构在调节精度(du)时,需要多次用吊车(che)装立柱拆卸,浪费(fei)生(sheng)产资源,并(bing)且刮研(yan)强度(du)大,耗费(fei)人力及时间。本文设计的立柱底座解决了在精度(du)调节过程中(zhong)反复拆卸立柱这一(yi)环节,并(bing)取消了刮研(yan)这一(yi)耗时的步骤(zhou)。用螺(luo)钉(ding)紧固及灌(guan)胶(jiao)固定精度(du)的方法,既保(bao)证了机(ji)床(chuang)的刚度(du),又保(bao)证了机(ji)床(chuang)的精度(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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