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立式數(shù)控車床工藝設(shè)計(jì)研究

發(fā)布時(shí)間:2014-07-30 09:52
        1 轉(zhuǎn)向節(jié)專用立式數(shù)控車床工藝方案分析
  1.1 整體式轉(zhuǎn)向節(jié)工藝特性
  形狀如羊角,結(jié)構(gòu)復(fù)雜;毛坯為鍛件,加工余量大,特別是法蘭盤根部圓弧部分;工件偏重,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大;定位夾緊困難。
  1.2 機(jī)床方案
  根據(jù)轉(zhuǎn)向節(jié)工藝特性和定位夾緊要求,該機(jī)床采用主軸偏置的立式數(shù)控車床結(jié)構(gòu),在傳統(tǒng)立式數(shù)控車床的基礎(chǔ)上,增設(shè)尾座頂尖部件,并設(shè)計(jì)專用車具,形成高效加工轉(zhuǎn)向節(jié)的新型機(jī)床,同時(shí)仍具備通用數(shù)控立車的功能。電氣控制系統(tǒng)為日本FANUC-0i-Mate數(shù)控系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)為符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的疊加閥結(jié)構(gòu)。
  1.3 機(jī)床的工作循環(huán)
  安裝工件—定位夾緊—數(shù)控滑臺(tái)快移—X、Z軸聯(lián)動(dòng),筆耕論文,同時(shí)主軸旋轉(zhuǎn)—完成外圓加工—數(shù)控滑臺(tái)快退至原位—伺服刀架換刀—數(shù)控滑臺(tái)快移—X、Z軸聯(lián)動(dòng),完成工件外圓各槽的加工—數(shù)控滑臺(tái)快退至原位—伺服刀架換刀—數(shù)控滑臺(tái)快移—X、Z軸聯(lián)動(dòng),完成工件各螺紋的加工—數(shù)控滑臺(tái)退至原位—松卡—卸下工件—進(jìn)入下一循環(huán)。
  2 轉(zhuǎn)向節(jié)專用立式數(shù)控車床部件設(shè)計(jì)
  2.1 主軸箱設(shè)計(jì)
  2.1.1 主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
  本機(jī)床為立式結(jié)構(gòu),主軸箱就是傳統(tǒng)意義上的床身 ,其作用一是安裝主軸及其傳動(dòng)系統(tǒng),二是支撐立柱即在其上安裝的縱橫滑板和電動(dòng)刀架。因此要求主軸箱具有據(jù)夠的剛性,結(jié)構(gòu)必須合理,長(zhǎng)期使用不變形。
  2.1.2 主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)
  傳動(dòng)比確定:機(jī)床主要加工轉(zhuǎn)向節(jié),兼顧通用數(shù)控立車功能,傳動(dòng)比為1:10,最低轉(zhuǎn)速為63轉(zhuǎn)“分鐘,最高轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)”分鐘;轉(zhuǎn)動(dòng)路線確定:傳動(dòng)路線采用伺服電機(jī)通過(guò)行星減速箱、皮帶輪驅(qū)動(dòng)主軸單元使主軸旋轉(zhuǎn);主軸單元結(jié)構(gòu):采用主軸單元結(jié)構(gòu)目的是方便制造、安裝、維修。選用主軸單元結(jié)構(gòu)要適合加工轉(zhuǎn)向節(jié)特殊件的需要。選用主軸單元結(jié)構(gòu)要適應(yīng)加工轉(zhuǎn)向節(jié)特殊件的需要,第一滿足剛性要求,旋轉(zhuǎn)精度的長(zhǎng)久穩(wěn)定性;第二要有夾緊油缸及分油裝置;第三動(dòng)力卡盤和專用車具可快速切換,實(shí)現(xiàn)通用立式數(shù)控車床功能和專用轉(zhuǎn)向節(jié)數(shù)控加工的切換。據(jù)此,選用的主軸單元為標(biāo)準(zhǔn)50規(guī)格的車主軸支撐形式,具有高剛性、高精度的特點(diǎn)。
  2.2 進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  2.2.1 縱向進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  縱向進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)主要有縱向滑板和縱向滾珠絲杠傳動(dòng)副組成。其縱向滑板安裝在立柱的縱向滾動(dòng)導(dǎo)軌上,它可以沿立柱導(dǎo)軌做縱向運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌采用重載型滾珠滾動(dòng)導(dǎo)軌,導(dǎo)軌承載能力大,剛性強(qiáng)。縱向伺服電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠螺母副,帶動(dòng)縱向滑板沿立柱導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。
  2.2.2 橫向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  橫向進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)主要由橫向滑板和橫向滾珠絲杠傳動(dòng)副組成。其橫向滑板安裝在縱向護(hù)板的橫向滾動(dòng)導(dǎo)軌上,它可沿著縱向滑板向滑板橫向?qū)к壸鰴M向運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌采用重載型滾珠滾動(dòng)導(dǎo)軌,導(dǎo)軌承載能力大,剛性強(qiáng)。橫向伺服電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠螺母副,帶動(dòng)橫向滑板沿縱向滑板橫向?qū)к夁\(yùn)動(dòng)。
  2.3 轉(zhuǎn)向節(jié)工裝夾具設(shè)計(jì)
  2.3.1 頂尖部件設(shè)計(jì)
  頂尖是機(jī)床的重要定位機(jī)構(gòu),其功用:定位功能、回轉(zhuǎn)功能、夾緊功能,其動(dòng)作:安裝工件時(shí),頂尖部件處于上部,當(dāng)工件在專用車具的正確位置上時(shí),頂尖在油缸的作用下向下移動(dòng),使上頂尖頂緊工件桿部上頂尖孔,完成工件的定位夾緊。主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)頂尖也隨著旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)此部件首先確定夾緊力,設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)油缸的規(guī)格,確保夾緊可靠;轉(zhuǎn)向節(jié)是不平衡件,頂尖主軸及頂尖要有足夠的剛性,以保證回轉(zhuǎn)精度的長(zhǎng)久穩(wěn)定性。   

 



本文編號(hào):6371

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