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1、 af160r自動(dòng)鏜床滑枕撓曲變形原因分析及補(bǔ)償方法研究 摘 要:本文是總結(jié)了滑枕式落地銑鏜床滑枕補(bǔ)償形式,并結(jié)合介紹我廠af160r自動(dòng)滑枕式落地銑鏜床補(bǔ)償方法,系統(tǒng)分析了滑枕撓性補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑔柦窈蟮募夹g(shù)改進(jìn)提供一定參考。關(guān)鍵詞:銑鏜床;滑枕;撓性補(bǔ)償滑枕式落地銑鏜床在使用過程中,滑枕的撓性變形是此類機(jī)床的研究課題。我廠的af160r落地自動(dòng)銑鏜床就采用了這種結(jié)構(gòu)形式。落地?cái)?shù)控銑鏜床在制造中,它的鏜桿在滑枕里移動(dòng),銑鏜軸滑枕在主軸箱里移動(dòng),它從主軸箱中一般都伸出較大的距離,最大伸長可達(dá)到一米以上,而且更大型號(hào)的落地鏜產(chǎn)品上,這個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)更大,
2、在使用過程中就會(huì)由于剛性不足而產(chǎn)生撓性變形,這就使主軸剛性較差,造成加工誤差,從而降低了機(jī)床的精度,使達(dá)不到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。1 滑枕撓曲變形原因分析落地鏜滑枕及主軸是落地鏜的關(guān)鍵部件,是區(qū)別于其他機(jī)床特點(diǎn)的重要部件。在理想狀態(tài)下主軸伸出靜止時(shí),由于自然重力和鋼鐵自身的撓性,滑枕與主軸自然會(huì)產(chǎn)生撓曲變形。隨著伸出距離的加大,這種撓曲變形也隨之加大。從經(jīng)驗(yàn)上和用ansys有限元分析結(jié)果來看,主軸伸出一米,主軸自然下垂0.08毫米。而主軸的回轉(zhuǎn)時(shí),加之離心力作用其距回轉(zhuǎn)軸線距離還會(huì)加大。還有就是在滑枕制造、裝配過程中的制造誤差,所以這種變形和誤差是多方面原因構(gòu)成的。滑枕和主軸的誤差可由以下三種原因造成
3、,徑向跳動(dòng)、角度擺動(dòng)和軸向竄動(dòng)。落地銑鏜床滑枕的三維模型圖。2 撓曲補(bǔ)償方式2.1 常用補(bǔ)償方式在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐過程中,為了解決以上問題,我們常常用一些機(jī)床輔助機(jī)構(gòu)來提高主軸的回轉(zhuǎn)精度和剛度,設(shè)計(jì)、裝配中采取的措施有:為主軸滑枕設(shè)計(jì)加強(qiáng)拉桿,對(duì)機(jī)床主軸組軸承進(jìn)行預(yù)緊,增加剛性,安裝支承套,配置多油楔動(dòng)壓軸承,或提高主軸滑枕本身的接觸剛度,如采用靜壓軸承,弱化主軸軸頸與軸瓦的制造誤差所帶來的影響,改善主軸與滑枕的配合精度,預(yù)加載荷消除軸承間的間隙,使?jié)L動(dòng)軸承產(chǎn)生微量彈性變形來提高主軸的回轉(zhuǎn)精度、使用壽命和剛度等,并結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,采用一種實(shí)用、經(jīng)濟(jì),并能提高主軸零件剛度的預(yù)載
4、荷結(jié)構(gòu),并已經(jīng)在生產(chǎn)中應(yīng)用,該結(jié)構(gòu)不僅可以減少間隙,提高剛性,也使主軸接觸表面之間輕微預(yù)變形,提高了滑枕的剛度,從而對(duì)提高零件的加工精度和表面質(zhì)量起到了很好的保證效果。1除此之外還有油缸拉桿補(bǔ)償?shù)确椒ā?.2 變形調(diào)整方法以上方法基本都需要相對(duì)復(fù)雜的數(shù)控系統(tǒng)和一些機(jī)械部件,但由于我廠的af160r產(chǎn)品定位為自動(dòng)滑枕式落地銑鏜床,該機(jī)床屬于經(jīng)濟(jì)型機(jī)床,如按通用的補(bǔ)償方法這將大大增加成本,故我們采用了一種裝配的調(diào)整方法,將立柱齊頭和基面刮研結(jié)合起來,將滑枕的變形量由抬頭量中和。首先測(cè)量出撓曲量曲線,連接首尾兩點(diǎn),在曲線最高點(diǎn)處做此線的平行線,此二直線的距離基本可以認(rèn)為是最佳調(diào)整量的二倍,按此數(shù)據(jù)調(diào)整主軸箱抬頭量,這樣就中和了滑枕撓曲量。在實(shí)際裝配過程中,調(diào)整范圍基本可以達(dá)到0.050.10mm。3 結(jié)論該滑枕自重變形調(diào)整方法雖增加部分裝配過程,但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好,在本產(chǎn)品af160r經(jīng)濟(jì)型自動(dòng)鏜上應(yīng)用效果明顯,雖然調(diào)整上需要一定時(shí)間,但此結(jié)構(gòu)大大提高了主軸剛性,用戶使用良好,希望本文能對(duì)讀者在鏜床滑枕設(shè)計(jì)中有所啟發(fā)。參考文獻(xiàn):1蔡有杰,陸義南.大型銑鏜床主軸滑枕變形分析與改進(jìn)方法j.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2008(03):127-128.2機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組.機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)m.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1986.3王一楠.基于ansys的一款臥式銑鏜床下滑座有限元分析與研究a.中共沈陽
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