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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:guantianlang.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)进步, 作为(wei)工(gong)(gong)(gong)业基(ji)础设备的(de)(de)机(ji)床(chuang)向着高速、高精(jing)密(mi)的(de)(de)方向发展,人们(men)对机(ji)床(chuang)的(de)(de)精(jing)度(du)(du)提出(chu)了更高的(de)(de)要求。影响机(ji)床(chuang)精(jing)度(du)(du)的(de)(de)因素主要有零件(jian)加工(gong)(gong)(gong)精(jing)度(du)(du)、装(zhuang)(zhuang)配精(jing)度(du)(du)、环境温度(du)(du)及湿度(du)(du)等。本文通过设计(ji)新型(xing)立柱(zhu)及底(di)座(zuo)结(jie)构,以达到提高立柱(zhu)装(zhuang)(zhuang)配精(jing)度(du)(du)、简化生产流程和(he)提高工(gong)(gong)(gong)作效率的(de)(de)目的(de)(de)。立柱(zhu)装(zhuang)(zhuang)配的(de)(de)底(di)座(zuo),既方便于导轨滑块(kuai)的(de)(de)安(an)装(zhuang)(zhuang),又(you)方便于立柱(zhu)的(de)(de)精(jing)度(du)(du)调(diao)节。本文以我厂HP200/D卧(wo)式加工(gong)(gong)(gong)中心为(wei)例,阐述立柱(zhu)和(he)底(di)座(zuo)结(jie)构,并(bing)分(fen)析该结(jie)构相(xiang)对传统立柱(zhu)结(jie)构的(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)表面在左、右、后三(san)边中点处,分别(bie)开100mm×170mm×30mm的键(jian)槽,槽的两(liang)个侧面为精加工面。

底座上(shang)(shang)表面对应立柱键槽(cao)(cao)位置(zhi), 同样开1 0 0 m m ×170mm×30mm的键槽(cao)(cao)A1、A2、A 3 , 槽(cao)(cao)的两(liang)个侧面为精加工面。底座上(shang)(shang)表面左、右边再开100mm×140mm×30mm的槽(cao)(cao)B1、B2、B3、B4,并在与立柱紧固的螺钉孔周围(wei),加工出8个灌(guan)胶区域(yu)。

卧式加工中心立

2. 装(zhuang)配(pei)与调节精度

(1)立(li)柱与底座装配。在床(chuang)(chuang)身(shen)精度调(diao)节完毕之后,将底座与床(chuang)(chuang)身(shen)上的(de)导轨(gui)滑(hua)块用螺钉(ding)联接(jie)起来,按(an)工艺要求调(diao)好(hao)底座与床(chuang)(chuang)身(shen)基准导轨(gui)基准边的(de)垂直(zhi)度、平行度等。

将(jiang)(jiang)调(diao)(diao)节(jie)立柱扭转(B 轴方(fang)向)的楔块(kuai)K3装(zhuang)(zhuang)入(ru)A1、A2、A3槽中,与底座用螺钉紧固牢靠。再将(jiang)(jiang)调(diao)(diao)节(jie)立柱倾仰的楔块(kuai)T1、T2装(zhuang)(zhuang)入(ru)B1、B2、B3、B4槽中,如图2所示(shi)。最后将(jiang)(jiang)密(mi)封条装(zhuang)(zhuang)入(ru)8处灌胶区外侧(ce)的沟槽中,如图3所示(shi)。

将(jiang)立柱底(di)面(mian)涂抹脱(tuo)模剂(ji),待脱(tuo)模剂(ji)自然(ran)风干(gan),表面(mian)没有(you)金属裸露(lu)点后,将(jiang)立柱吊装到底(di)座上。立柱与底(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(shi)。再将(jiang)3组(zu)楔块(kuai)K1、K2分别装入楔块(kuai)K3两侧。

(2)调节(jie)精度(du)。为保证机床主轴(zhou)中心(xin)线与Z轴(zhou)基(ji)准(zhun)边平行,必须调整(zheng)立柱扭转。此时可以(yi)通过装在A1、A2、A3槽(cao)中的楔(xie)块K1、K2插(cha)入(ru)槽(cao)中的深度(du),来调节(jie)立柱扭转。

当A1、A2、A3三个槽(cao)中(zhong)(zhong)的(de)楔块(kuai)(kuai)K2向立(li)(li)柱中(zhong)(zhong)心移动(dong),楔块(kuai)(kuai)K1向远离(li)中(zhong)(zhong)心移动(dong)时,立(li)(li)柱沿B轴(zhou)正方向旋(xuan)转。反(fan)之(zhi)立(li)(li)柱即向B轴(zhou)负(fu)方向旋(xuan)转,达到调(diao)(diao)节立(li)(li)柱扭转,使主轴(zhou)中(zhong)(zhong)心线(xian)与Z轴(zhou)基(ji)准边平行的(de)目的(de)。调(diao)(diao)节机床Y轴(zhou)导(dao)轨面与Z轴(zhou)导(dao)轨面垂(chui)直度(du)时,需要调(diao)(diao)节楔块(kuai)(kuai)T1。

楔(xie)块T1、T2接(jie)合面是1∶100斜(xie)度,当螺(luo)钉拧入楔(xie)块T2内螺(luo)纹时,螺(luo)钉压紧垫圈使垫圈和楔(xie)块T1同时向(xiang)立(li)柱中(zhong)心(xin)移动,并有由斜(xie)面带来的(de)向(xiang)上移动。这样(yang)B1、B2、B3、B4槽中(zhong)的(de)楔(xie)块就将立(li)柱在左(zuo)前(qian)、左(zuo)后、右(you)前(qian)及右(you)后四个点(dian)上顶起一定位(wei)移。这样(yang)通(tong)过调(diao)节立(li)柱倾仰,来调(diao)节Y轴(zhou)导轨面与Z轴(zhou)导轨面的(de)垂直(zhi)度。

3. 灌胶(jiao)

待主(zhu)轴箱、工作台等机床主(zhu)要功能部件安装(zhuang)完毕(bi)后(hou),机床X、Y、Z三轴的(de)(de)精(jing)度调(diao)整完毕(bi),达到《机床验收(shou)标(biao)准》,并(bing)得到客户认(ren)可后(hou),进行灌(guan)胶(jiao)。选(xuan)用常(chang)见的(de)(de)环氧树酯为(wei)主(zhu)要成分的(de)(de)液态填料胶(jiao),其(qi)优点是强度高(gao)、耐高(gao)温和化学稳定性好。

灌胶(jiao)时,工(gong)作人(ren)员(yuan)将灌注工(gong)具拧入底座侧面(mian)的(de)(de)(de)螺纹孔(kong)(kong)中,向孔(kong)(kong)内注胶(jiao)。胶(jiao)会沿着注胶(jiao)孔(kong)(kong)向上流动,将灌胶(jiao)区(qu)(qu)域(yu)的(de)(de)(de)空气排出(chu)。等(deng)立柱侧面(mian)的(de)(de)(de)出(chu)气孔(kong)(kong)中有胶(jiao)出(chu)现(xian)时,此时胶(jiao)填(tian)满灌胶(jiao)区(qu)(qu)域(yu),如图5所示,停止灌胶(jiao)。

依次将8个灌胶区作业完(wan)毕,按照灌胶说明书规定的时间等待胶的固(gu)化。固(gu)化后的胶与(yu)安装螺(luo)钉共同紧固(gu)了立柱(zhu)与(yu)底座,这样立柱(zhu)既保持了Y轴的各项精度,又承载了切削力及倾覆力矩(ju),保证机床进行粗加(jia)工(gong)及精加(jia)工(gong)切削作业。

4. 卧式加工中心立本结构设计的优点

传统立柱(zhu)装(zhuang)配后的(de)精度调节靠(kao)刮(gua)(gua)研(yan)(yan)立柱(zhu)底面。此工(gong)艺需要用吊车将(jiang)(jiang)立柱(zhu)起(qi)吊卸(xie)下,并(bing)翻(fan)转到方(fang)便刮(gua)(gua)研(yan)(yan)的(de)位置,工(gong)作人(ren)员(yuan)才能刮(gua)(gua)研(yan)(yan)。当精度未(wei)达到合(he)理(li)范围内时,还要进行反复(fu)刮(gua)(gua)研(yan)(yan),还附带涂显色剂、对研(yan)(yan),其(qi)工(gong)序(xu)复(fu)杂(za)、作业(ye)量(liang)极(ji)大、生(sheng)产效率极(ji)低。有些机床生(sheng)产企(qi)业(ye)将(jiang)(jiang)上(shang)述(shu)方(fang)法(fa)改进为立柱(zhu)与导轨滑块间加垫片的(de)方(fang)法(fa),如图6所示。

调节立柱精度(du)时(shi),仍然(ran)需要(yao)用吊(diao)车将(jiang)(jiang)立柱起吊(diao)、卸下,将(jiang)(jiang)导轨滑(hua)块上的(de)垫(dian)片分别作记号,按(an)各自(zi)需要(yao)调整的(de)厚度(du)进行刮(gua)研。因为垫(dian)片在(zai)机加工时(shi)常选用磨(mo)削方式,所以垫(dian)片表面(mian)非常光滑(hua),表面(mian)又有加工硬化(hua)效果(guo),给工作人员的(de)刮(gua)研带来很大的(de)难度(du)。另外,垫(dian)片顺(shun)序一但混乱(luan),前期测量、调节的(de)工作会前功尽弃

传统(tong)设计的结构在调(diao)节(jie)精(jing)度(du)时(shi),需(xu)要多次用(yong)(yong)吊(diao)车(che)装立(li)柱(zhu)拆卸,浪(lang)费生产资源(yuan),并(bing)且刮(gua)研强(qiang)度(du)大,耗费人力及(ji)时(shi)间(jian)。本(ben)文设计的立(li)柱(zhu)底座解决(jue)了在精(jing)度(du)调(diao)节(jie)过程中反复拆卸立(li)柱(zhu)这(zhei)一环节(jie),并(bing)取消了刮(gua)研这(zhei)一耗时(shi)的步骤。用(yong)(yong)螺钉紧固及(ji)灌胶固定(ding)精(jing)度(du)的方法,既保证(zheng)了机床的刚度(du),又保证(zheng)了机床的精(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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