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龍門(mén)鏜銑頭鏜與銑的區(qū)別
在現(xiàn)代機(jī)床行業(yè)中,龍門(mén)鏜銑頭是一種不可或缺的機(jī)床附件,主要應(yīng)用于銑床上,在了解龍門(mén)鏜銑頭之前,讓我們先來(lái)看看銑床這一種機(jī)床種類(lèi)都有哪些作用。顧名思義,銑床是用于對(duì)工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床,既可以銑削工件平面,對(duì)工件進(jìn)行溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸,同時(shí)還能夠加工一些比較復(fù)雜的型面,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安全可靠等優(yōu)勢(shì),被廣泛適用于機(jī)械制造行業(yè)中。它運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)具有的主軸采用了高性能,高效率的電動(dòng)機(jī),能實(shí)現(xiàn)從低速到高速的靈活轉(zhuǎn)換,使得適用的范圍極廣,人們可以根據(jù)自己的需要任意從豐富的機(jī)種中選擇最適合的型號(hào)。
而龍門(mén)鏜銑頭也叫鏜銑動(dòng)力頭,主要是由主軸、滑枕部分、進(jìn)給部分、平衡油缸以及主傳動(dòng)箱幾個(gè)主要結(jié)構(gòu)組成,其中,主軸錐孔是氣動(dòng)拉刀,使用的油泵可以和機(jī)器上的油泵站通用;滑枕部分是安裝在主軸箱里面,可以在箱體中上下移動(dòng),有一定的剛性;3、進(jìn)給組織,方滑枕可以實(shí)現(xiàn)上下進(jìn)給移動(dòng),并依靠滾珠絲桿進(jìn)行轉(zhuǎn)變,在箱體上面還安有進(jìn)給箱,減速器上安裝有伺服電機(jī)。進(jìn)給部分可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給移動(dòng),使用滾珠絲桿轉(zhuǎn)變,安裝上進(jìn)給箱,在伺服電機(jī)和減速機(jī)的作用下,可以有獲得快檔和慢檔的進(jìn)給;平衡油缸是安裝在方滑枕兩端,由液壓站供油,接到油缸端部。
從龍門(mén)鏜銑頭的字面上來(lái)看,“鏜”和“銑”是兩個(gè)完全不同的概念,其中“銑削”,一般是指用刀盤(pán)或者棒銑刀(也叫立銑刀)進(jìn)行的加工,這種刀屬于通用刀具;而“鏜削”則是指在鏜刀桿上裝上鏜刀進(jìn)行加工,這種鏜刀通常是手工刃磨的,葉就是非標(biāo)刀具。有時(shí)候我們?cè)诩庸び刑厥庖蟮耐讜r(shí),還會(huì)用到粗銑后精鏜和粗鏜后精鏜兩種方式,這兩種工藝的區(qū)別在于,粗銑后的精鏜效率稍高,而粗鏜后精鏜加工的形位公差較高。簡(jiǎn)而言之,銑是平面加工,鏜是內(nèi)部加工。如果齒輪油中含有鐵屑,則應(yīng)該拆開(kāi)減速機(jī)檢查齒輪磨損情況,并且清洗、更換齒輪油。
龍門(mén)鏜銑頭zui大的優(yōu)點(diǎn)是改善和擴(kuò)大了臥銑的功能,同時(shí)也擴(kuò)大了鏜床在實(shí)際工作中的加工范圍。立銑頭結(jié)構(gòu)獨(dú)特,像是它的主軸剛性強(qiáng),傳送功率大,可以適用于維修和加工生產(chǎn)等,它是一種機(jī)械方式的快裝快換立銑頭,可以進(jìn)行平面,溝槽等等的加工。在使用方面,范圍廣泛,更加方便,操作靈活等實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。超重型數(shù)控龍門(mén)移動(dòng)鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化通過(guò)SiemensPLMSoftwareNX7.5軟件三維有限元仿d真優(yōu)化分析,得到滿(mǎn)足相關(guān)要求的超重型數(shù)控龍門(mén)移動(dòng)鏜銑床橫梁體的結(jié)構(gòu)形式與尺寸。
超重型數(shù)控龍門(mén)移動(dòng)鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2. 6 機(jī)床卸荷梁與卸荷輪裝置[1]
卸荷梁與卸荷輪裝置用于消除溜板和滑枕式鏜銑頭等重力對(duì)該機(jī)床橫梁體位移可能較大的問(wèn)題。卸荷梁的設(shè)計(jì)原理是通過(guò)預(yù)先計(jì)算重量,在橫梁上設(shè)置一個(gè)帶曲線的卸荷梁,卸荷梁為鋼結(jié)構(gòu)件制成,由雙支點(diǎn)將所受之力由絲桿傳遞于立柱上,避免了橫梁產(chǎn)生彎曲變形,以消除溜板和滑枕鏜銑頭對(duì)橫梁直線度的撓度影響。橫梁導(dǎo)軌可加工成直線,保證鏜銑頭運(yùn)動(dòng)的直線度并使溜板與橫梁導(dǎo)軌面均勻接觸。在工作中需要旋工作臺(tái)(B軸)時(shí),應(yīng)確保其在旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)碰到機(jī)床的其它機(jī)械零部件,也不能碰到機(jī)床周?chē)钠渌矬w。比較一般橫梁反變形( 起拱曲線[6]) 加工或鑲裝導(dǎo)軌需調(diào)整精度,卸荷梁無(wú)論在加工性能還是使用性能上都更加優(yōu)越。
2. 3 有限元分析
觀察橫梁有限元分析的節(jié)點(diǎn)位移和變形,滑枕式鏜銑頭等移到橫梁中部時(shí)橫梁的受力和變形都是大。如圖 8 所示,這時(shí)橫梁受力發(fā)生彎曲變形,并向前傾覆,大位移為 0. 258 mm。觀察這時(shí)橫梁 Z 軸方向上的節(jié)點(diǎn)位移和變形,如圖 9 所示,橫梁受力發(fā)生彎曲變形,Z 軸方向上大位移為 0. 250 mm,這個(gè)位移值偏大,要減少。這樣,鏜銑頭、銑床、和銑刀相互促進(jìn)發(fā)展,生產(chǎn)工藝也會(huì)逐漸從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從低精度到高精度,最終實(shí)現(xiàn)更高效、更完善的數(shù)控銑削加工。
同時(shí)觀察這時(shí)橫梁受力的應(yīng)力分布,如圖 10 所示,橫梁因受力變形,應(yīng)力主要集中在溜板與橫梁的接觸面、絲杠螺母安裝處和立柱與橫梁接觸的內(nèi)側(cè)下方處,大應(yīng)力約為 42 MPa,小于 HT200 材料的許用應(yīng)力即表 1 中該材料的屈服強(qiáng)度 135 MPa。
1 大型龍門(mén)機(jī)床橫梁研究進(jìn)展
橫梁是超重型數(shù)控龍門(mén)移動(dòng)鏜銑床中的主要支承部件,橫梁結(jié)構(gòu)的好壞直接影響到機(jī)床的使用性能和制造成本。要提高機(jī)床的加工效率、精度,必須考慮機(jī)床結(jié)構(gòu)中橫梁的剛度等靜態(tài)特性。國(guó)內(nèi)外在機(jī)床橫梁研究方面主要采用有限元分析方法,對(duì)機(jī)床橫梁結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行評(píng)估。目前來(lái)說(shuō),鏜銑頭已經(jīng)可以依靠銑床、銑刀來(lái)實(shí)現(xiàn)多角度的工件加工,這對(duì)于鏜銑頭來(lái)說(shuō)本身就是一個(gè)較大的突破。
在數(shù)控龍門(mén)機(jī)床橫梁體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,文獻(xiàn)[2]中有橫梁體板筋形式、橫梁體截面形狀及導(dǎo)軌的分布形式可以參考。文獻(xiàn)[3]中不同筋板結(jié)構(gòu)的橫梁抗彎、抗扭能力不同,O 字型結(jié)構(gòu)橫梁除了工藝性能優(yōu)越之外,抗彎抗扭性能也比其他橫梁好,而且各階固有頻率也比其他結(jié)構(gòu)橫梁各階固有頻率高。通過(guò)改變橫梁體的結(jié)構(gòu)形式,如: 改變橫梁體截面的長(zhǎng)度和寬度、內(nèi)腔筋板的結(jié)構(gòu)形式、橫梁導(dǎo)軌的尺寸大小和厚度、橫梁體的壁厚和關(guān)鍵部位筋板的壁厚等,來(lái)提高橫梁體剛性等性能。適用于加工各種箱體、模具、板類(lèi)等復(fù)雜零件,可在一次裝夾后自動(dòng)地連續(xù)完成銑、鏜、鉆、鉸、攻絲及二維三維曲面和斜面的精加工,鏜銑頭是理想的現(xiàn)代化加工設(shè)備。