表機床改造前后的技術(shù)參數(shù)名稱技術(shù)參數(shù)改造前改造后工作臺有效行程根據(jù)機床導軌結(jié)構(gòu)及機床導軌寬度,將靜壓油腔制作成如平導軌油腔、單V導軌油腔。
單個油腔的有效承載面積0:(1)平導軌的有效承載面積0=(2++2+)=892cm2(2)V導軌的有效承載面積0=(2++2+)sin÷6=395cm2(3)油腔的總承載面積=120+60=10092cm2油腔的負荷油腔的負荷也就是工作臺的負荷與工作臺自重之和。而工作臺的負荷根據(jù)其工作時所受的工件布局形式,可大體分為3種形式:(1)無負荷;(2)均布載荷;(3)集中載荷。這3種情況的受力分析。
油腔的平均壓力空載時油腔的平均壓力0(1)平導軌單個油腔的承載==工/2=833kg(2)平導軌油腔的平均壓力0=/0=0.094MPa(3)V導軌單個油腔的承載==工/4=417kg(4)V導軌油腔的平均壓力0=/0=0.11MPa滿載均布載荷時油腔的平均壓力1(1)平導軌單個油腔的承載==(工+件)/2==2500kg(2)平導軌油腔的平均壓力1=/0=0.28MPa(3)V導軌單個油腔的承載==(工+件)/4=1250kg(4)V導軌油腔的平均壓力1=/0=0.32MPa3.3.3滿載集中載荷時油腔的平均壓力2(1)平導軌單個油腔的承載==(工+件)/2=2500kg(2)平導軌油腔的平均壓力1=/0=0.28MPa(3)V導軌單個油腔的承載==(工+件)/4=1250kg(4)V導軌油腔的平均壓力2=/0=0.32MPa3.4供油壓力根據(jù)≥1.5原則,供油壓力=1.5×0.32MPa=0.48MPa,取=0.5MPa3.5靜壓油品的選擇在機床的潤滑系統(tǒng)中,按常規(guī)均選用HM-68抗磨液壓油,并且該牌號的液壓油與機床其他部位的潤滑油品相同,該油品在50℃時的運動粘度=/=(3743)里斯,而其動力粘度==(33.338.7)×108kgs/cm2,取=36×108kgs/cm23.6一個油腔所需供油量(1)平導軌:由于機床導軌受加工制造誤差的影響,機床導軌是絕對直線,通常導軌在其制造安裝中存在的誤差在0.03mm0.035mm之間。由于考慮到運動副之間應(yīng)有一定的油膜厚度,因而取平均油膜厚度為0.00355cm.平導軌單個油腔所需的流量為=32ml/min由于多頭泵為標準件,根據(jù)多頭泵的制造規(guī)格,選用單頭流量為40ml/min的ZM0002/10型多頭泵一臺(供油頭數(shù)20頭)作為向靜壓油腔供油的定量式多頭泵。每個油腔的供油量=40/60=0.67cm3/s.當每個油腔供油量為0.67cm3/s時,單個油腔的油膜厚度為:=0.035mm.
?。?)V導軌的平均油膜厚度為0=0.038mm,工作臺浮起量=0/sin=0.046mm.工作臺在滿載均布載荷作用下的油膜厚度平導軌1=0.024mm,V導軌1=0.027mm,工作臺浮起量=1/sin=0.033mm.工作臺在滿載集中載荷作用下的油膜厚度平導軌1=0.024mm,V導軌1=0.027mm,工作臺的浮起量=1/sin=0.033mm.
橫梁的設(shè)計橫梁的設(shè)計除了要考慮到剛度和精度,還要使其具有銑床橫梁和定梁的功能。因此在橫梁原來的基礎(chǔ)上,增加了橫梁的導軌寬度和厚度,擴大了上下兩根導軌之間的跨距,從而增大了橫梁的剛度;橫梁與立柱的連接在橫梁的前端加設(shè)了定位凸臺使之與立柱原前導軌相接觸并用螺栓連接把合,原來頂梁與立柱的連接處增加了多個螺紋連接并配鉸定位銷,兩立柱開檔用鑲條調(diào)節(jié)。
滑板設(shè)計滑板的設(shè)計相對比較簡單,根據(jù)已經(jīng)設(shè)計好的橫梁導軌和銑頭滑枕,配置好相應(yīng)的功能要求。由于在滑板上既有軸的夾緊機構(gòu)又有滑枕的夾緊機構(gòu)。所以兩套夾緊機構(gòu)均采用液壓夾緊機械放松的方式執(zhí)行。
傳動鏈設(shè)計軸傳動系統(tǒng)雖然工作臺導軌面粘貼了耐磨減摩材料并且是液體摩擦,極不容易產(chǎn)生研傷導軌現(xiàn)象,但是由于床身導軌和工作臺導軌受到制造精度的影響,不可能是絕對的理論直線,同時工作臺具有一定的柔性,因而在工作臺的運行過程中還存在非液體摩擦。所以工作臺工作中軸運動受到的阻力有兩個:(1)工作臺自重和工件重量所產(chǎn)生的摩擦力;(2)刀具切削產(chǎn)生的切削力。經(jīng)過綜合考慮,導軌運動副的計算摩擦系數(shù)為=0.07.
?。?)滿載時的運動摩擦阻力=(工+件)f=21000N(2)刀具的切削阻力銑床銑削主要是以盤銑刀加工為主,因而在考慮加工時根據(jù)機床的規(guī)格,通常使用200mm的端銑刀加工,在設(shè)計計算時以200mm端銑刀計算出=14985N,工作臺的運動阻力=36000N.
?。?)絲桿旋轉(zhuǎn)所需的旋轉(zhuǎn)扭矩傳動件選用滾珠絲桿,絲桿導程=20mm,滾珠絲桿的傳動效率為0.850.95,取傳動效率=0.85,絲桿直徑為80mm,絲桿旋轉(zhuǎn)所需的扭矩=/(2)=132Nm.
?。?)減速箱的傳動比由于是將機床改造為數(shù)控機床,所以對傳動鏈的要求較高,通常要求其傳動鏈為無間隙傳動,*終選用由西門子公司生產(chǎn)的電機帶減速比為=5的無間隙齒輪減速箱。其電機的輸出扭矩為0=/=26.4Nm.
(5)絲桿的*小截面直徑min根據(jù)絲桿的傳動扭距來校核絲桿的扭轉(zhuǎn)剛度。
滾珠絲桿的材料選用45鋼。對于通常的軸類零件其扭轉(zhuǎn)剛度=0.5°1°。由于該滾珠絲桿用于數(shù)控機床,因而取其可扭轉(zhuǎn)剛度=0.1°0.15°。根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度公式,絲桿的*小直徑min=13.6mm.
由于絲桿總長約7250mm,且為兩點支撐,并取安全系數(shù)=2.5,得絲桿的*小直徑=13.6×2.5=34mm.根據(jù)絲桿的結(jié)構(gòu),取絲桿的*小軸徑=55mm.
改造效果及建議改造完成實施后,滑架的支撐能力較原來大大增強,未再出現(xiàn)同類事故而引起生產(chǎn)線停機,大大降低了設(shè)備故障時間和設(shè)備維護費用,帶來可觀的經(jīng)濟效益。
建議:工藝操作人員按照正常的操作順序操作,即在上料時將鋼卷小車開到芯軸中心位置后,先將芯軸外支撐開出頂住芯軸,再降下鋼卷小車,以免對設(shè)備造成其它損傷。