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典型的机床装配工艺分析
摘要:对于机床制造的生产链而言,主要是由设计、加工、装配组成,各个环节在生产链中充分发挥自身的作用,缺一不可。通过设计图纸,虽然能够使产品的尺寸、结构、净度、公差等要求得到充分体现,但设计图纸只是一种工程语言,只能对各项施工作业起到指导作用,无法将设计人员对整个生产链条的总体设计和部件设计理念进行诠释,导致设计环节与工艺环节之间的契合度较低。为了进一步提高对机床的整体认知,本文对典型机床配装工艺展开详细分析,为全面促进机床装配工艺创新发展奠定坚实基础。
关键词:典型机床;装配工艺;床身与导轨;滚珠丝杆;齿轮齿条
机床设计是否具有较高合理性,直接决定了机床是否能够在较为恶劣的环境下依然保持出色的操控性和良好的稳定性,而且对机床的使用寿命产生了严重影响。对于制造工艺和装配工艺而言,是将设计师的想法充分实施到具体工作中的一个系统工程,无论是制造工艺,还是装配工艺,都会对机床最终具有的静态精度以及几何精度产生影响。因此,工作人员必须对机床施工的各个环节给予高度重视。本文从打磨机床的床身与导轨精度以及滚珠丝杆和齿轮齿条等几个典型的工艺技术层面入手,对机床装配相关工作进行详细分析,明确了解相关工艺的检查方法、调整方式、优化途径、完善措施,为进一步提高机床装配质量提供积极帮助。
一、车床床身与导轨精度讨论
(一)拼接床身端面连接螺钉方式
传统车床中,拼接床身端面连接螺钉的数量较多,具有较大的端面接触面积,因此车床具有的劳动强度较高。而德国ASHERCLEBEN公司设计的2m×9m导轨车床,只使用了一排拼接床身端面连接螺钉,车床拼接床身结合区域下半部未与其他结构接触。这样的结构方式不仅能够使修正面的数量大幅度减少,而且能够使车床的精度得到有效调整,对车床刚度不会造成任何影响[1]。该车床的螺钉连接方式主要有两种,一种是将其中一端设置为光孔,另一端设置为螺杆;另一种是将两端均设置为光孔,并使用螺杆和螺母对其进行固定,第二种方式具有的合理性要明显高于第一种[2]。
(二)调整拼接床身导轨副采用静压润滑
想要确保静压导轨充分发挥作用,必须使其具有良好的封油性能,在特定的承载条件下,使其具有的油膜厚度达到一定标准,不仅要为其配备具有较高刚性的节流器,同时还要确保导轨表面质量达到标准要求。在传统制作车床床身导轨结构的过程中,工作人员无论在磨削的床身导轨面上刮排深刀花,还是采取铣削方式,都会对静压导轨中形成承载油膜产生一定影响。由于在床身导轨表面刮排深刀花形成的坑洼痕迹利于存油,能够为滑动导轨提供良好环境。比如,德国HYPRSTATAK公司设计的立式内外圆磨床,重量分为30t和8t,均以圆形静压导轨方式为主,通过在其中设置PM流量控制节流器,在对塑料导轨进行刮削的过程中,会先将床身与台面导轨进行配对刮削,在保证刮点均匀的基础上,再对油腔进行加工,并且对床身导轨进行精刮,从而使静压效果得到大幅度提升[3]。
二、滚珠丝杆与齿轮齿条的装配讨论
(一)校正滚珠丝杆与导轨平行的方式
通过对螺母外直径的利用,准确找到跳动的最高点,并将其作为测量基准,通过移动螺母,对滚珠丝杆两端进行测量。该检测方式的范围较短,通常不超过1000mm,比如,磨床的X轴;将螺母摆放在中间位置,使用“V”型托架,将滚珠丝杆顶起,使其中一端与中间位置保持在平衡状态,对滚珠丝杆外部圆形范围进行测量,测量位置以缩进2-3牙位置最佳;使用垫片对螺母座与移动件结合位置进行补正,尽可能使螺母座的位置与滚珠丝杆其中一端重合,并使用塞片或者块规进行测量。在此过程中,使用的垫片平衡度误差范围应控制在-0.01mm—+0.01mm之间。为了使车床床身平尺寸与“V”型导轨尺寸得到精准确确定,确保导轨的磨损均匀性得到有效控制,应该结合实际情况对导轨的宽度比例进行设定,通常以4:6为主[4]。
(二)确定齿轮齿条传动间隙
在大型机床中,齿轮齿条传动发挥了不可替代的作用,具体结构形式包括:单齿、双齿、直齿、斜齿,具体布置方式分为:齿面向上、齿面垂直。通常情况下,机床拖板在移动过程中发生的不正常现象,主要是由齿轮传动间隙过大所导致,然而一部分设计人员将齿轮齿条间隙控制在0.05mm左右,这样的方式缺乏合理性。通过实践调查研究能够发现,齿轮最小传动间隙应该控制在0.085mm、最大间隙应该结合齿轮具体数量进行分档后确定。经研究确定,当滚铣加工类齿条数为1—1.25 mm时,对应齿轮齿条的间隙为0.1mm最佳;当滚铣加工类齿条数为3—4mm时,对应齿轮齿条的间隙为0.2mm最佳;当滚铣加工类齿条数为5—8mm时,对应齿轮齿条的间隙为0.3mm最佳。在模制加工齿条的过程中,工作人员还可以结合实际情况,将齿条合理压缩20%左右[5]。
此部分内容为资料
结束语:
典型机床装配工艺技术涉及的知识内容具有多元化特征,对相关技术人员的综合素质提出了严格要求,怎样才能使技术人员掌握的理论知识与实践经验得到充分整合,对企业现有设备进行充分利用,创建一套与企业精益制造要求以及现代化管理方法高度适合的措施,使相关领域应该重点关注的问题。通过将理论与实际进行联系,在实践中不断提高工艺技术水平,最大程度缩短产品制造周期的同时,使产品各项精度要求能够达到了令人满意的水平,从而确保生产效率得到有效提升。
参考文献
[1]郭俊康,李宝童,洪军,等.基于误差状态最优估计的精密机床装配调整工艺决策[J].机械工程学报,2020,56(11):99-101.
[2]武志鹏,焦红卫,张翠,等.基于ABBIRB120型机械臂的手机SIM卡装配工艺研究[J].机床与液压,2020,48(5):66-68.
[3]胡之有,马伟.基于MBD的全三维工艺技术在机床行业的应用[J].锻压装备与制造技术,2021,56(1):43-45.
[4]侯军燕.数控机床电气柜装配辅助平台的设计与应用[J].内燃机与配件,2021(11):39-42.
[5]刘殷杰,李文昊,蒲瑶,等.基于Team center的弹箭产品三维数字化装配工艺设计技术研究[J].机床与液压,2022(001):050-052.