車床橫向進(jìn)給系統(tǒng)存在的問(wèn)題分析
時(shí)間:2011-07-12 08:50:15 來(lái)源:未知
CA6140車床橫向進(jìn)給系統(tǒng)在連續(xù)的使用過(guò)程中，由于磨損等原因，使絲杠與絲母間隙過(guò)大，產(chǎn)生軸向竄動(dòng)，影響進(jìn)給精度。通過(guò)調(diào)整可消除絲杠與絲母間的間隙，但實(shí)踐證明，這種調(diào)整方法只消除了絲母的磨損間隙，而沒(méi)有消除絲杠的磨損間隙。如果按絲杠磨損較大部位調(diào)整絲母，則在絲杠磨損較小部位可能因間隙過(guò)小而使進(jìn)給手柄轉(zhuǎn)動(dòng)太沉。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀察和實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的機(jī)床都在很大程度上存在著進(jìn)給機(jī)構(gòu)精度因磨損而嚴(yán)重下降的問(wèn)題。普通車床的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)因其使用頻繁且承受很大的切削力，所以，磨損程度較其它機(jī)床嚴(yán)重，如果能夠有效地解決車床的進(jìn)給精度問(wèn)題對(duì)其它類似的機(jī)構(gòu)都有指導(dǎo)意義。
幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外車床一直采用上述的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，操作者在使用過(guò)程中必須經(jīng)常進(jìn)行調(diào)整，并把這項(xiàng)工作列入一級(jí)保養(yǎng)內(nèi)容。因此，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了設(shè)備的利用率，即使這樣也不能很好地保證設(shè)備的精度。
1 常見(jiàn)改進(jìn)方案及存在問(wèn)題
針對(duì)普通車床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的進(jìn)給精度問(wèn)題國(guó)內(nèi)外專家多采用以下三種解決方案。
- 在中修或項(xiàng)修過(guò)程中，更換新的橫向進(jìn)給絲母。必要時(shí)，對(duì)橫向進(jìn)給絲杠進(jìn)行修復(fù)，然后再配作絲母，這種辦法并沒(méi)有從根本上解決橫向定位精度問(wèn)題。機(jī)床只是在修復(fù)后最初階段能夠保障橫向進(jìn)給精度，數(shù)月后就進(jìn)人反復(fù)調(diào)整階段.而且加大了維修成本。
- 有的專家試圖用改進(jìn)橫向進(jìn)給絲杠支承結(jié)構(gòu)或減小絲杠變形的方法來(lái)解決問(wèn)題。這種方案僅提高了絲杠的剛度，雖然能夠間接地減緩絲杠和絲母的磨損，但仍然沒(méi)有從實(shí)質(zhì)上解決問(wèn)題。這種方法的缺點(diǎn)是改造的成本和維修費(fèi)用很大。
- 80年代中期，隨著電子技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，國(guó)內(nèi)外的專家們紛紛采用數(shù)控或數(shù)顯技術(shù)對(duì)機(jī)床進(jìn)行改造。采用數(shù)控技術(shù)改善機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)精度，尤其是采用閉環(huán)控制，很好地解決了進(jìn)給精度問(wèn)題。但是這種技術(shù)改造成本太高，一般企業(yè)無(wú)法承受。采用數(shù)顯技術(shù)改善機(jī)床進(jìn)給精度的實(shí)例在國(guó)內(nèi)比較多，雖然這種方案比數(shù)控技術(shù)改造投資小，但考慮到投資收益比，也不適合普通車床這類造價(jià)較低的設(shè)備改造，一般企業(yè)僅把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于精、大、稀設(shè)備的改造，最常見(jiàn)的是造價(jià)幾十萬(wàn)元的鏜銑床改造。
1.調(diào)整螺栓 2.襯套 3.中拖板 4.絲杠 5.墊片 6.螺母 7.彈簧 8.圓柱型對(duì)開(kāi)絲母
附圖
2 新型精度保障機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理
經(jīng)過(guò)多年跟蹤國(guó)內(nèi)外機(jī)床改造動(dòng)態(tài)和反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)成功一種能夠在使用過(guò)程中動(dòng)態(tài)自動(dòng)消除因磨損而產(chǎn)生間隙的絲杠絲母機(jī)構(gòu)，不但可以同時(shí)補(bǔ)償絲杠和絲母的磨損，還可以消除因絲杠彎曲產(chǎn)生的影響，其制作成木與原機(jī)構(gòu)相當(dāng)，在使用過(guò)程中達(dá)到了免維護(hù)的目的，成功地解決了確保橫向進(jìn)給精度穩(wěn)定的問(wèn)題。
新型橫向進(jìn)給精度保障機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如附圖所示，其原理是：在中拖板3上將原有的雙絲母拆下，用銑床在中拖板上按圖所示的位置鏜出一個(gè)階梯孔，再將襯套2裝上，圓柱型對(duì)開(kāi)絲母8可以在襯套內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)并上下移動(dòng)，調(diào)整螺母6和螺栓1，即可改變彈簧7的壓力，使對(duì)開(kāi)螺母緊緊夾住絲杠4，從而消除絲杠、絲母之間的因磨損而產(chǎn)生的間隙。當(dāng)絲杠、絲母在磨損較大部位況合時(shí)，圓柱形對(duì)開(kāi)絲母8就在彈簧力的作用下，在襯套內(nèi)同時(shí)向絲杠中心線方向移動(dòng)，從而達(dá)到消除間隙的目的。如果絲母移動(dòng)到絲杠磨損較小部位處，對(duì)開(kāi)形絲母就逆彈簧力的作用方向在襯套內(nèi)張開(kāi)一些，使絲杠、絲母配合運(yùn)轉(zhuǎn)自如。這種結(jié)構(gòu)的另一個(gè)作用就是當(dāng)絲杠彎曲時(shí)，可以使絲母在襯套內(nèi)作上下移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)消除走刀誤差。經(jīng)過(guò)改造的車床在實(shí)踐使用中達(dá)到動(dòng)態(tài)調(diào)整的作用，并在數(shù)年的運(yùn)行中保持穗定的橫向進(jìn)給精度達(dá)到免維護(hù)的目的。
#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#3 應(yīng)用實(shí)例
本文所設(shè)計(jì)的新型橫向進(jìn)給精度保障機(jī)構(gòu)曾在某市汽車工業(yè)集團(tuán)公司機(jī)械廠使用，從95年起至今，基本上處于免維護(hù)狀態(tài)，日常使用和一級(jí)保養(yǎng)都不必去調(diào)整。在大批量生產(chǎn)中，尤其是需要加工不同外圓尺寸的零件時(shí)，它具有很高的重復(fù)定位精度，誤差不超過(guò)0.01mm。因此，縮短了每個(gè)工序中重復(fù)定位對(duì)刀時(shí)間，顯著提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。近年來(lái)，在其它車床上進(jìn)行同樣的技術(shù)改造，也取得了良好的效果。