基于數(shù)字環(huán)境下的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改造

基于數(shù)字環(huán)境下的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改造

　　普通機(jī)床數(shù)控化改造關(guān)鍵是數(shù)控系統(tǒng)選型，但是為了使數(shù)控化改造機(jī)床達(dá)到加工精度、功能參數(shù)、電氣供給系統(tǒng)以及機(jī)床安全操作規(guī)程等要求，在改造過程中對(duì)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)部分不得不重新設(shè)計(jì)、改造。三、停機(jī)8小時(shí)以上的設(shè)備，在不開動(dòng)設(shè)備時(shí)，要先低轉(zhuǎn)3-5分鐘，確認(rèn)潤滑系統(tǒng)是否暢通，各部位運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，方可開始工作。首先，基于數(shù)字環(huán)境下的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。必須要對(duì)機(jī)床傳動(dòng)軸等機(jī)械部件進(jìn)行受力分析，以確保數(shù)控機(jī)床能進(jìn)行較大切削量的強(qiáng)力切削，進(jìn)行受力分析時(shí)依據(jù)機(jī)床行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

　　根據(jù)受力分析、計(jì)算結(jié)果，確定為了保證數(shù)控化改造機(jī)床達(dá)到加工精度、功能參數(shù)、電氣供給系統(tǒng)以及機(jī)床安全操作等要求所需要的主要受力機(jī)械零件的大小尺寸以及供給動(dòng)力裝置，數(shù)控化改造機(jī)床在對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造時(shí)，可參照改造成功案例，查閱相關(guān)技術(shù)文件資料，到改造成功企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研。經(jīng)過研討發(fā)現(xiàn)，在液壓泵數(shù)量削減的狀況下，振蕩與噪聲也會(huì)削減，所以，這就需求操控好液壓泵的數(shù)量，在傳統(tǒng)液壓體系需求憑借多個(gè)液壓泵調(diào)節(jié)流量與壓力，為確保液壓泵流量與壓力，能夠依照比例調(diào)整壓力與流量，以此削減液壓泵數(shù)量。

　　將 CA6140 型普通車床進(jìn)行數(shù)控化改造，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中必須實(shí)現(xiàn)如下要求：原車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)予以保留，橫向進(jìn)給系統(tǒng)由微機(jī)實(shí)現(xiàn)開環(huán)控制，兩軸聯(lián)動(dòng)；由于當(dāng)時(shí)數(shù)控化改造技術(shù)相對(duì)落后，我國數(shù)控化機(jī)床改造技術(shù)主要應(yīng)用在國防機(jī)床設(shè)備，從20世紀(jì)80年代未起，一大批精通數(shù)控機(jī)床技術(shù)專家對(duì)普通機(jī)床數(shù)控化改造技術(shù)進(jìn)行大量卓有成效的開發(fā)研究，取得了相當(dāng)顯著的成就。刀架采用自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架，具有切削螺紋的功能；在 X 向上，進(jìn)給脈沖當(dāng)量為 0.005mm / 脈沖；在 3——1000mm/min 進(jìn)給速度范圍進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，在X 向、1000——3000mm/min 內(nèi)任意設(shè)定快進(jìn)速度。

　　其次，基于數(shù)字環(huán)境下的機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)改造要求。市場(chǎng)上功能不一、類型不同的數(shù)控系統(tǒng)紛繁眾多，因而在基于數(shù)字環(huán)境下選擇數(shù)控系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分考慮改造前普通機(jī)床的功能及特性、數(shù)控化改造后所要達(dá)到的精度要求、功能預(yù)期以及預(yù)期改造費(fèi)用。盡可能在機(jī)械構(gòu)件改造時(shí)尺寸不變或者變化不大，并采用理想的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)裝置滿足傳動(dòng)比，以提高生產(chǎn)加工效率；所需改造的機(jī)械零部件必須達(dá)到一定的精度要求，如表面粗糙度、形位公差、硬度、強(qiáng)度等以確保運(yùn)動(dòng)部件之間光滑，減少摩擦阻力；在不需增加動(dòng)力的情況下，可保證數(shù)控化改造后

　　的機(jī)床能夠生產(chǎn)加工更多復(fù)雜的零件。

　　將 CA6140 型普通車床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造：將小拖板和手動(dòng)刀架改造成數(shù)控刀架；滾珠絲杠螺母副取代溜板箱、光桿進(jìn)給箱和普通絲桿；調(diào)整操作的手動(dòng)機(jī)構(gòu)保留不變，同時(shí)保留支撐結(jié)構(gòu)，齒輪箱體、步進(jìn)電機(jī)安裝在中拖板的后側(cè)，齒輪箱采用一級(jí)齒輪減速。最終，做好消振器與濾波器設(shè)置，一般來講，消振器有許多方法，能夠使用的消振器有高頻壓力消振器、微穿孔液消振器。

立式車床的日常保養(yǎng)

日保養(yǎng)內(nèi)容與要求：

時(shí)間：天天接班前、后10分鐘，周末1小時(shí)；

責(zé)任人：操作者執(zhí)行，檢驗(yàn)職員檢查。

在工作前：

一、檢查交接班記事本；

二、嚴(yán)格按照設(shè)備"潤滑圖表"劃定進(jìn)行加油，做到定時(shí)、定量、定質(zhì)；

三、停機(jī)8小時(shí)以上的設(shè)備，在不開動(dòng)設(shè)備時(shí)，要先低轉(zhuǎn)3-5分鐘，確認(rèn)潤滑系統(tǒng)是否暢通，各部位運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，方可開始工作。

在工作中：

A、常常檢查設(shè)備各部位運(yùn)轉(zhuǎn)和潤滑系統(tǒng)工作情況，假如有異常情況，立即通知檢驗(yàn)職員處理；

B、各導(dǎo)軌面和防護(hù)罩上嚴(yán)禁放置工具、工件和金屬物品及腳踏。

在工作后：

A、擦除導(dǎo)軌面上的鐵屑及冷卻液，絲杠、光杠上無黑油；

B、清掃設(shè)備周圍鐵屑、雜物；

C、當(dāng)真填寫設(shè)備交接班記實(shí)。

　與軸向剃齒相比，徑向剃齒具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　1、加工徑向剃齒由于沒有軸向走刀運(yùn)動(dòng)，只有徑向進(jìn)退運(yùn)動(dòng)，所以加工效率比軸向剃齒高1-3倍。

　　2、加工質(zhì)量高

　　●可以有效減輕甚至消除齒形中凹現(xiàn)象

　　軸向剃齒齒面嚙合屬點(diǎn)嚙合，而且節(jié)圓附近處單對(duì)齒嚙合機(jī)會(huì)大，這樣單對(duì)齒嚙合時(shí)齒面壓強(qiáng)增大，該處切除的余量也比其他部位切除的多，從而造成節(jié)圓附近齒形中凹。而這其中，臺(tái)灣卡盤在合理的價(jià)位上做到了世界先進(jìn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，60%的進(jìn)口份額占比證明了它的市場(chǎng)接受度。而徑向剃齒齒面嚙合為線接觸，所以與普通剃齒相比增大了齒面嚙合進(jìn)給壓力的承載面積，因而可以使剃齒剃除余量大小對(duì)嚙合時(shí)嚙合齒接觸點(diǎn)數(shù)目的變化的敏感度下降，這樣就可以減緩齒形中凹的形成。

　　●有利于提高齒面粗糙度

　　徑向剃齒為多刃同時(shí)切削，剃齒切削過程比軸向剃齒穩(wěn)定，刀痕相對(duì)較淺，加之切削刃錯(cuò)移量選擇合適，可以達(dá)到較高的粗糙度水平。

　　●剃后齒輪的齒形齒向精度穩(wěn)定性好

　　由于軸向剃齒較徑向剃齒多出一個(gè)軸向走刀運(yùn)動(dòng)，因而影響剃齒精度的環(huán)節(jié)和因素增多。4、爬行發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過大等因素所致。首先，在同等條件下機(jī)床剛性不如徑向剃齒;其次，剃齒機(jī)軸向運(yùn)動(dòng)精度和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性、可靠性成為影響剃齒精度的一個(gè)因素，所以軸向剃齒過程不易穩(wěn)定，剃后齒輪齒形齒向精度穩(wěn)定性也比較差。而徑向剃齒剃削時(shí)由于是線接觸，嚙合平穩(wěn)，而且不需軸向走刀，只需徑向進(jìn)給，沒有軸向運(yùn)動(dòng)的影響，所以剃削過程穩(wěn)定，剃后齒輪齒形齒向精度比較穩(wěn)定。