表機(jī)床改造前后的技術(shù)參數(shù)名稱(chēng)技術(shù)參數(shù)改造前改造后工作臺(tái)有效行程根據(jù)機(jī)床導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)及機(jī)床導(dǎo)軌寬度,將靜壓油腔制作成如平導(dǎo)軌油腔、單V導(dǎo)軌油腔。
單個(gè)油腔的有效承載面積0:(1)平導(dǎo)軌的有效承載面積0=(2++2+)=892cm2(2)V導(dǎo)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(fù)荷油腔的負(fù)荷也就是工作臺(tái)的負(fù)荷與工作臺(tái)自重之和。而工作臺(tái)的負(fù)荷根據(jù)其工作時(shí)所受的工件布局形式,可大體分為3種形式:(1)無(wú)負(fù)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(shí)油腔的平均壓力0(1)平導(dǎo)軌單個(gè)油腔的承載==工/2=833kg(2)平導(dǎo)軌油腔的平均壓力0=/0=0.094MPa(3)V導(dǎo)軌單個(gè)油腔的承載==工/4=417kg(4)V導(dǎo)軌油腔的平均壓力0=/0=0.11MPa滿載均布載荷時(shí)油腔的平均壓力1(1)平導(dǎo)軌單個(gè)油腔的承載==(工+件)/2==2500kg(2)平導(dǎo)軌油腔的平均壓力1=/0=0.28MPa(3)V導(dǎo)軌單個(gè)油腔的承載==(工+件)/4=1250kg(4)V導(dǎo)軌油腔的平均壓力1=/0=0.32MPa3.3.3滿載集中載荷時(shí)油腔的平均壓力2(1)平導(dǎo)軌單個(gè)油腔的承載==(工+件)/2=2500kg(2)平導(dǎo)軌油腔的平均壓力1=/0=0.28MPa(3)V導(dǎo)軌單個(gè)油腔的承載==(工+件)/4=1250kg(4)V導(dǎo)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(jī)床的潤(rùn)滑系統(tǒng)中,按常規(guī)均選用HM-68抗磨液壓油,并且該牌號(hào)的液壓油與機(jī)床其他部位的潤(rùn)滑油品相同,該油品在50℃時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度=/=(3743)里斯,而其動(dòng)力粘度==(33.338.7)×108kgs/cm2,取=36×108kgs/cm23.6一個(gè)油腔所需供油量(1)平導(dǎo)軌:由于機(jī)床導(dǎo)軌受加工制造誤差的影響,機(jī)床導(dǎo)軌是絕對(duì)直線,通常導(dǎo)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(yùn)動(dòng)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(dǎo)軌單個(gè)油腔所需的流量為=32ml/min由于多頭泵為標(biāo)準(zhǔn)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(tái)(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(gè)油腔的供油量=40/60=0.67cm3/s.當(dāng)每個(gè)油腔供油量為0.67cm3/s時(shí),單個(gè)油腔的油膜厚度為:=0.035mm.
(2)V導(dǎo)軌的平均油膜厚度為0=0.038mm,工作臺(tái)浮起量=0/sin=0.046mm.工作臺(tái)在滿載均布載荷作用下的油膜厚度平導(dǎo)軌1=0.024mm,V導(dǎo)軌1=0.027mm,工作臺(tái)浮起量=1/sin=0.033mm.工作臺(tái)在滿載集中載荷作用下的油膜厚度平導(dǎo)軌1=0.024mm,V導(dǎo)軌1=0.027mm,工作臺(tái)的浮起量=1/sin=0.033mm.
橫梁的設(shè)計(jì)橫梁的設(shè)計(jì)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(lái)的基礎(chǔ)上,增加了橫梁的導(dǎo)軌寬度和厚度,擴(kuò)大了上下兩根導(dǎo)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(tái)使之與立柱原前導(dǎo)軌相接觸并用螺栓連接把合,原來(lái)頂梁與立柱的連接處增加了多個(gè)螺紋連接并配鉸定位銷(xiāo),兩立柱開(kāi)檔用鑲條調(diào)節(jié)。
滑板設(shè)計(jì)滑板的設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的橫梁導(dǎo)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(jī)構(gòu)又有滑枕的夾緊機(jī)構(gòu)。所以?xún)商讑A緊機(jī)構(gòu)均采用液壓夾緊機(jī)械放松的方式執(zhí)行。
傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)軸傳動(dòng)系統(tǒng)雖然工作臺(tái)導(dǎo)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(dǎo)軌現(xiàn)象,但是由于床身導(dǎo)軌和工作臺(tái)導(dǎo)軌受到制造精度的影響,不可能是絕對(duì)的理論直線,同時(shí)工作臺(tái)具有一定的柔性,因而在工作臺(tái)的運(yùn)行過(guò)程中還存在非液體摩擦。所以工作臺(tái)工作中軸運(yùn)動(dòng)受到的阻力有兩個(gè):(1)工作臺(tái)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(guò)綜合考慮,導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)副的計(jì)算摩擦系數(shù)為=0.07.
?。?)滿載時(shí)的運(yùn)動(dòng)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(pán)銑刀加工為主,因而在考慮加工時(shí)根據(jù)機(jī)床的規(guī)格,通常使用200mm的端銑刀加工,在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)以200mm端銑刀計(jì)算出=14985N,工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)阻力=36000N.
?。?)絲桿旋轉(zhuǎn)所需的旋轉(zhuǎn)扭矩傳動(dòng)件選用滾珠絲桿,絲桿導(dǎo)程=20mm,滾珠絲桿的傳動(dòng)效率為0.850.95,取傳動(dòng)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(dòng)比由于是將機(jī)床改造為數(shù)控機(jī)床,所以對(duì)傳動(dòng)鏈的要求較高,通常要求其傳動(dòng)鏈為無(wú)間隙傳動(dòng),*終選用由西門(mén)子公司生產(chǎn)的電機(jī)帶減速比為=5的無(wú)間隙齒輪減速箱。其電機(jī)的輸出扭矩為0=/=26.4Nm.
?。?)絲桿的*小截面直徑min根據(jù)絲桿的傳動(dòng)扭距來(lái)校核絲桿的扭轉(zhuǎn)剛度。
滾珠絲桿的材料選用45鋼。對(duì)于通常的軸類(lèi)零件其扭轉(zhuǎn)剛度=0.5°1°。由于該滾珠絲桿用于數(shù)控機(jī)床,因而取其可扭轉(zhuǎn)剛度=0.1°0.15°。根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度公式,絲桿的*小直徑min=13.6mm.
由于絲桿總長(zhǎng)約7250mm,且為兩點(diǎn)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(shí)施后,滑架的支撐能力較原來(lái)大大增強(qiáng),未再出現(xiàn)同類(lèi)事故而引起生產(chǎn)線停機(jī),大大降低了設(shè)備故障時(shí)間和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用,帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)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(shí)將鋼卷小車(chē)開(kāi)到芯軸中心位置后,先將芯軸外支撐開(kāi)出頂住芯軸,再降下鋼卷小車(chē),以免對(duì)設(shè)備造成其它損傷。