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高精密数控加工中心滚柱丝杠的装配

文章来源:澳门美高梅平台时间:2018-06-05 点击:
  数控加工中心的装配是一个比较关键的基础保证,装配的好坏直接会对产品的质量造成影响,当装配出现偏差时即使加工出的零件有一个高的精度,也不能保证产品的装配合格。加工中心装配工艺就是众多影响因素之一,而且不同零件部分的装配工艺会对机加工的质量产生不同的影响。机械设备的装配是整个机械加工过程中的一个关键时刻,该阶段工作完成的好与坏和速度,会对整个机械产品的质量和企业生产该种机械产品的成本产生重要的影响。
 
  除此之外,人们在对设备装配时,还会对在生产该机械产品时所用到的装配工艺的好坏进行评价,以纠正和解决机械产品在设计、加工、制造过程中所出现的问题,大幅度提升产品质量。伴随着制造业对数控加工中心需求的不断增加,其发展规模与日倶增,但也同时给个加工中心制造者提出了新的挑战,既要使其所加工产品的精度得到保证,同时还得不断地提高数控加工中心设备的装配效率,最终_形成自己独有的核心竞争力。数控加工中心是一种结构精密并且装配流程复杂费时的机械设备,因此也就决定了数控加工中心的装配周期相当的长,其中往往会因为电机座、滚珠丝杠、导轨等关键部件的装配影响整个数控加工中心的装配效率。本文就机械滚珠丝杠的装配工艺进行简要的分析。
高精密数控加工中心滚柱丝杠的装配
 
  1、滚珠丝杠的基本概述
 
  对于滚珠丝杠来说,实际上就是一种能够实现转换运动的机构,一般都是把回转运动转化为直线运动,另外也有把直线运动转化成回转运动。大多数的滚珠丝杠都是实现了旋转运动转g为直线运动这一过程,从而进一步地实现了将轴承由通常的滑动动作转化为滚动的动作。滚珠丝杠的结构较为简单,一般主要有三部分组成结构,其中有螺杆、螺母以及滚珠这三部分。在加工中心制造行业,滚珠螺丝的应用促使了加工中心的进一步的发展。
 
  目前,由于数控加工中心的发展越来越迅速,例如很多航空航天领域的工件对于数控加工中心的工作精度的要求就非常高。对于机床来说,滚珠丝杠属于其中的控制直线运动的驱动结构,已经广泛的运用在机械加工行业中。因此,对于加工中心来说,滚珠丝杠的质量直接能够影响其运动过程的精度。
 
  一般来说,对于滚珠丝杠而言,其安装的方式有双推一自由模式、双推一支撑模式、双推一双推模式。影响滚珠丝杠的关键因素就是装配精度这一方面,尤其是滚珠丝杠的旋转轴心线,这一轴心线起必须要平行于加工中心的主基直线导轨,而如果出现一定的不平衡,则一般都是装配质量方面出现了问题,例如电机座一般是用来支撑滚珠丝杠,那么其位置能否与轴承座配合就关系到加工中心运动的精度。
 
  另外一方面就是滚珠丝杠螺母轴心线能否保证同轴于电机座的孔也能够直接影响了加工中心运动的过程。总的来说,滚珠丝杠就是一种传动结构,一般应用在精密机械方面,具有较高的精度、较好的可逆性以及较高的工作效率等特点。其工作特点主要分为两种类型,分别是常用的外循环以及内循环方式。
 
  2、滚珠丝杠装配存在的问题
 
  一般由于部分加工中心的工装工具比较破旧,同时有的加工中心的自动化程度比较低,一般可能会使得滚珠丝杠的装配需要面对更多的比较复杂的问题。其主要包括以下几点:装配的具体吊装过程存在一定的问题一般数控加工中心的滚珠丝杠及和其配合连接的其他设备的搬运以及调整过程,一般都有车间内起重设备,例如,桥式起重机、门式起重机、平衡吊、悬臂吊等。
 
  然而一些重量小的工件主要还是需要人工的搬运来完成装配,由于人工搬运过程避免不了误差的存在,从而导致装配问题;另外还有滚珠丝杠装配工艺自动化程度不合理;滚珠丝杠装配缺乏合理的工装工具。
 
  2.1缺乏合理的滚珠丝杠装配工装工具
 
  一般在装配过程中,很多情况,其他零件需要和滚珠丝杠采用过盈配合或者采用加热与冷冻的方法,除此之外,更为麻烦的还需要使用专业的工业加热箱和冷柜,我们可以得出滚珠丝杠的压装工艺可以很大程度的提高装配效率,但需要设计专门的压装机液压油缸驱动机,以便实现定点压装。
 
  在对滚珠丝杠进行装配时,所需要的装配相关的工具和装配工艺,对数控加工中心的装配来说有着关键性的作用。尽管可以通过连接紧固进行装配,但是滚珠丝杠装配的部分螺栓直径较大,而且一些关键部位的螺纹连接对拧紧力矩有着较高的要求,因此导致工装及滚珠丝杠的装配和连接等,必须靠拧紧工具进行装配。
 
  然而,目前常见的是采用普通的气动扳手,导致不能有效的控制力矩,从而导致后期螺栓可能发生松动。一般为了做到滚珠丝杠螺栓的拧紧力矩,一些企业先会选择普通的拧紧工具紧固后再使用扭力扳手进行校准,但是扭力扳手较笨重。所以说,只有先进的工装工具和装备工艺才能够实现对滚珠丝杠装配效率和精度的提高,即便有的先进的数控机)末在装配的过程中,也可能存在缺乏滚珠丝杠装配中常用的工装工具。
 
  2.2滚珠丝杠装配工艺自动化程度不合理
 
  与其他机械产品的装配相比较滚珠丝杠的装配过程简单的多,其装配自动化程度也比汽车装配要落后得多。虽然滚珠丝杠的装配工艺有了一定的发展,数控加工中心的装配,例如滚珠丝杠的装配工艺水平整体仍然不高,主要可以从一下几个方面来说:一是,流转自动化程度低。绝大多数部装还是固定式装配,然后通过车司起重机或叉车进行转运,二是,装配作业基本都是人工作业。国内滚珠丝杠装配目前还不存在自动化装配,所有工件的搬运及安装都是人工操作或借助车间起重设备完成的。
高精密数控加工中心滚柱丝杠的装配
 
  3、滚珠丝杠的装配与调整的主要环节
 
  一般在加工中心的装配过程中要注意将滚珠丝杠的结合面的位置,确定好位置之后再安装好滚珠丝杠的位置,另外要注意的是不要完全的拧死固定螺栓,两个结合面之间的缝隙不能过大,可以通过0.02mm的塞尺进行检查,也就是不能塞人塞尺。
 
  对于滚珠丝杠所涉及到孔装检套、检棒等部件要注意测量,通过一定的平尺来对电机座的位置进行确认,保证其处于滚珠丝杠直线导轨的两个滑块的正基准面上,然后通过平尺来对用来安放千分表表座进行一定的测量。具体来说就是推动千分表的座,使其移动到能够使得千分表测头接触到检棒上表面这一位置,然后注意把第一测量最高点的千分表的指针进行归零处理。推动这一组合体,也就是由滑块、平尺以及千分表这三个工装形成的组合体进行移动,直到移动到另一个测量的位置,测检棒的第二点,如果这两个位置的测量数差值«0.01mm,就可以看作通过。
 
  此处要注意的是测量点要选择靠近滚珠丝杠的内部位置,然后把测量最高点的千分表指针进行调零处理,推动滑块、平尺以及千分表组合体靠近轴承座,测量位于轴承座外部位置的检棒最远点,注意这一过程的两个测量点的距离与要与滚珠丝杠以及轴承座之间保持相等的距离。把轴承座安装在加工中心主体的轴承座结合面上,注意别把螺栓拧死固定,同样这两个结合面之间也不能塞入0.02nmi的塞尺。
 
  注意检测轴承座孔的装检套、检棒这两部分,把滑块靠近轴承座,同时把由平尺、千分表等工装形成的组合体也靠近轴承座。按照检验滚珠丝杠自身轴心线与加工中心直线导轨正基准面的平行度的方法和操作环节来进行轴承座孔自身轴心线与加工中心直线导轨正基面的平行度的检查,使其平行度保证在0.01mm。如果出现尺寸误差过大,那么就可能出现刮壁的现象,就需要对轴承座与加工中心的结合面进行打磨处理,直至符合尺寸的要求。
 
  4、结语
 
  目前阶段我国的机械工业正逐步的朝着高效、高质以及高精度的方向发展。在机械加工这个行业,不管发展水平高低与否都不能离开数控加工中心技术,而对于数控加工中心技术要想实现数控加工中心的有效使用性能就必须做好零部件的装配问题,尤其是滚珠丝杠的装配。机械设备的设计错误和零件加工工艺当中存在的质量问题,可以凭借数控加工中心滚珠丝杠的装配来及时发现并得到改进。所以说,在某种程度上,数控加工中心滚珠丝杠装配过程可以被作为可以加工制造出装配精度较高产品的基石。
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