專用鉆孔機(jī)設(shè)計(jì)【臥式自動(dòng)鉆孔機(jī)設(shè)計(jì)】
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設(shè)計(jì)文獻(xiàn)翻譯 院(系)名稱 專業(yè)名稱 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師2012年 03 月 10 日 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)翻譯) 第4頁 普通鉆床改造為多軸鉆床作者:費(fèi)迪南德目前,我國(guó)中、小型企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率都需要有一個(gè)新的提高但是加工手段卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要許多中小型企業(yè)都結(jié)合自己的實(shí)際對(duì)設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行改進(jìn),通過強(qiáng)化自身以求自我發(fā)展.普通鉆床為單軸機(jī)床,但安裝上多軸箱就會(huì)成為多軸的鉆床,改造成多軸鉆床后,能大大地縮短加工時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。多軸加工應(yīng)用:據(jù)統(tǒng)計(jì),一般在車間中普通機(jī)床的平均切削時(shí)間很少超過全部工作時(shí)間的15%。其余時(shí)間是看圖、裝卸工件、調(diào)換刀具、操作機(jī)床、測(cè)量以及清除鐵屑等等。使用數(shù)控機(jī)床雖然能提高85%,但購置費(fèi)用大。某些情況下,即使生產(chǎn)率高,但加工相同的零件,其成本不一定比普通機(jī)床低。故必須更多地縮短加工時(shí)間。不同的加工方法有不同的特點(diǎn),就鉆削加工而言,多軸加工是一種通過少量投資來提高生產(chǎn)率的有效措施。多軸加工優(yōu)勢(shì):雖然不可調(diào)式多軸頭在自動(dòng)線中早有應(yīng)用,但只局限于大批量生產(chǎn)。即使采用可調(diào)式多軸頭擴(kuò)大了使用范圍,仍然遠(yuǎn)不能滿足批量小、孔型復(fù)雜的要求。尤其隨著工業(yè)的發(fā)展,大型復(fù)雜的多軸加工更是引人注目。例如原子能發(fā)電站中大型冷凝器水冷壁管板有15000個(gè)20孔,若以搖臂鉆床加工,單單鉆孔與锪沉頭孔就要842.5小時(shí),另外還要?jiǎng)澗€工時(shí)151.1小時(shí)。但若以數(shù)控八軸落地鉆床加工,鉆锪孔只要171.6小時(shí),劃線也簡(jiǎn)單,只要1.9小時(shí)。因此,利用數(shù)控控制的二個(gè)坐標(biāo)軸,使刀具正確地對(duì)準(zhǔn)加工位置,結(jié)合多軸加工不但可以擴(kuò)大加工范圍,而且在提高精度的基礎(chǔ)上還能大大地提高工效,迅速地制造出原來不易加工的零件。有人分析大型高速柴油機(jī)30種箱形與桿形零件的2000多個(gè)鉆孔操作中,有40%可以在自動(dòng)更換主軸箱機(jī)床中用二軸、三軸或四軸多軸頭加工,平均可減少20%的加工時(shí)間。1975年法國(guó)巴黎機(jī)床展覽會(huì)也反映了多軸加工的使用愈來愈多這一趨勢(shì)。 多軸加工的設(shè)備:多軸加工是在一次進(jìn)給中同時(shí)加工許多孔或同時(shí)在許多相同或不同工件上各加工一個(gè)孔。這不僅縮短切削時(shí)間,提高精度,減少裝夾或定位時(shí)間,并且在數(shù)控機(jī)床中不必計(jì)算坐標(biāo),減少字塊數(shù)而簡(jiǎn)化編程。它可以采用以下一些設(shè)備進(jìn)行加工:立鉆或搖臂鉆上裝多軸頭、多軸鉆床、多軸組合機(jī)床心及自動(dòng)更換主軸箱機(jī)床。甚至可以通過二個(gè)能自動(dòng)調(diào)節(jié)軸距的主軸或多軸箱,結(jié)合數(shù)控工作臺(tái)縱橫二個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),加工各種圓形或橢圓形孔組的一個(gè)或幾個(gè)工序?,F(xiàn)在就這方面的現(xiàn)狀作一簡(jiǎn)介。多軸頭:從傳動(dòng)方式來說主要有齒輪傳動(dòng)與萬向聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)二種。這是大家所熟悉的。前者效率較高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,后者易于調(diào)整軸距。從結(jié)構(gòu)來說有不可調(diào)式與可調(diào)式二種。前者軸距不能改變,多采用齒輪傳動(dòng),僅適用于大批量生產(chǎn)。為了擴(kuò)大其贊許適應(yīng)性,發(fā)展了可調(diào)式多軸頭,在一定范圍內(nèi)可調(diào)整軸距。它主要裝在有萬向.二種。(1)萬向軸式也有二種:具有對(duì)準(zhǔn)裝置的主軸。主軸裝在可調(diào)支架中,而可調(diào)支架能在殼體的T形槽中移動(dòng),并能在對(duì)準(zhǔn)的位置以螺栓固定。(2)具有公差的圓柱形主軸套。主軸套固定在與式件孔型相同的模板中。前一種適用于批量小且孔組是規(guī)則分布的工件(如孔組分布在不同直徑的圓周上)。后一種適用于批量較大式中小批量的輪番生產(chǎn)中,剛性較好,孔距精度亦高,但不同孔型需要不同的模板。多軸頭可以裝在立鉆式搖臂鉆床上,按鉆床本身所具有的各種功能進(jìn)行工作。這種多軸加工方法,由于鉆孔效率、加工范圍及精度的關(guān)系,使用范圍有限。多軸箱:也象多軸頭那樣作為標(biāo)準(zhǔn)部件生產(chǎn)。美國(guó)Secto公司標(biāo)準(zhǔn)齒輪箱、多軸箱等設(shè)計(jì)的不可調(diào)式多軸箱。有32種規(guī)格,加工面積從300300毫米到6001050毫米,工作軸達(dá)60根,動(dòng)力達(dá)22.5千瓦。Romai工廠生產(chǎn)的可調(diào)多軸箱調(diào)整方便,只要先把齒輪調(diào)整到接近孔型的位置,然后把與它聯(lián)接的可調(diào)軸移動(dòng)到正確的位置。因此,這種結(jié)構(gòu)只要改變模板,就能在一定范圍內(nèi)容易地改變孔型,并且可以達(dá)到比普通多軸箱更小的孔距。 根據(jù)成組加工原理使用多軸箱或多軸頭的組合機(jī)床很適用于大中批量生產(chǎn)。為了在加工中獲得良好的效果,必需考慮以下數(shù)點(diǎn):(1)工件裝夾簡(jiǎn)單,有足夠的冷卻液沖走鐵屑。(2)夾具剛性好,加工時(shí)不形變,分度定位正確。(3)使用二組刀具的可能性,以便一組使用,另一組刃磨與調(diào)整,從而縮短換刀停機(jī)時(shí)間。(4)使用優(yōu)質(zhì)刀具,監(jiān)視刀具是否變鈍,鉆頭要機(jī)磨。(5)尺寸超差時(shí)能立即發(fā)現(xiàn)。多軸鉆床:這是一種能滿足多軸加工要求的鉆床。諸如導(dǎo)向、功率、進(jìn)給、轉(zhuǎn)速與加工范圍等。巴黎展覽會(huì)中展出的多軸鉆床多具液壓進(jìn)給。其整個(gè)工作循壞如快進(jìn)、工進(jìn)與清除鐵屑等都是自動(dòng)進(jìn)行。值得注意的是,多數(shù)具有單獨(dú)的變速機(jī)構(gòu),這樣可以適應(yīng)某一組孔中不同孔徑的加工需要。1.2.4 自動(dòng)更換主軸箱機(jī)床 為了中小批量生產(chǎn)合理化的需要,最近幾年發(fā)展了自動(dòng)更換主軸箱組合機(jī)床。 (1) 自動(dòng)更換主軸機(jī)床 自動(dòng)更換主軸機(jī)床頂部是回轉(zhuǎn)式主軸箱庫,掛有多個(gè)不可調(diào)主軸箱??v橫配線盤予先編好工作程序,使相應(yīng)的主軸箱進(jìn)入加工工位,定位緊并與動(dòng)力聯(lián)接,然后裝有工件的工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)到主軸箱下面,向上移動(dòng)進(jìn)行加工。當(dāng)變更加工對(duì)象時(shí),只要調(diào)換懸掛的主軸箱,就能適應(yīng)不同孔型與不同工序的需要。 (2)多軸轉(zhuǎn)塔機(jī)床 轉(zhuǎn)塔上裝置多個(gè)不可調(diào)或萬向聯(lián)軸節(jié)主軸箱,轉(zhuǎn)塔能自動(dòng)轉(zhuǎn)位,并對(duì)夾緊在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。通過工作臺(tái)回轉(zhuǎn),可以加工工件的多個(gè)面。因?yàn)檗D(zhuǎn)塔不宜過大,故它的工位數(shù)一般不超過46個(gè)。且主軸箱也不宜過大。當(dāng)加工對(duì)象的工序較多、尺寸較大時(shí),就不如自動(dòng)更換主軸箱機(jī)床合適,但它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 (3)自動(dòng)更換主軸箱組合機(jī)床 它由自動(dòng)線或組合機(jī)床中的標(biāo)準(zhǔn)部件組成。不可調(diào)多軸箱與動(dòng)力箱按置在水平底座上,主軸箱庫轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)整個(gè)裝置緊固在進(jìn)給系統(tǒng)的溜板上。主軸箱庫轉(zhuǎn)動(dòng)與進(jìn)給動(dòng)作都按標(biāo)準(zhǔn)子程序工作。換主軸箱時(shí)間為幾秒鐘。工件夾緊于液壓分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái),以便加工工件的各個(gè)面。好果回轉(zhuǎn)工作臺(tái)配以卸料裝置,就能合流水生產(chǎn)自動(dòng)化。在可變生產(chǎn)系統(tǒng)中采用這種裝置,并配以相應(yīng)的控制器可以獲得完整的加工系統(tǒng)。 (4) 數(shù)控八軸落地鉆床 大型冷凝器的水冷壁管板的孔多達(dá)15000個(gè),它與支撐板聯(lián)接在一起加工??讖綖?0毫米,孔深180毫米。采用具有內(nèi)冷卻管道的麻花鉆,57巴壓力的冷卻液可直接進(jìn)入切削區(qū),有利于排屑。鉆尖磨成90供自動(dòng)定心。它比普通麻花鉆耐用,且進(jìn)給量大。為了縮短加工時(shí)間,以8軸數(shù)控落地加工。多軸加工趨勢(shì):多軸加工生產(chǎn)效率高,投資少,生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短,產(chǎn)品改型時(shí)設(shè)備損失少。而且隨著我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,多軸加工的范圍一定會(huì)愈來愈廣,加工效率也會(huì)不斷提高。生產(chǎn)任務(wù):在一批鑄鐵連接件上有同一個(gè)面上有多個(gè)孔加工。在普通立式鉆床上進(jìn)行孔加工,通常是一個(gè)孔一個(gè)孔的鉆削,生產(chǎn)效率低,用非標(biāo)設(shè)備,即組合機(jī)床加工,生產(chǎn)效率高,但設(shè)備投資大。把一批普通立式普通單軸鉆床改造為立式多軸鉆床,改造后的多軸鉆床,可以同時(shí)完成多個(gè)孔的鉆、擴(kuò)、鉸、等工序。
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