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因其悬伸较大且刀具导向部分远离钻模板同夹具的定位面,因此应当特别注意加强钻模板的刚性。
当钻模板的轮廓尺寸较大时,应该注意加强钻模板本身的刚性,例如:加强钻模板的周边,适当布置加强筋和不在定位支承部位的附近开设窗口等。
为了加强钻模板的支承刚性,当钻模板的轮廓尺寸较大时,应将其连接在主轴箱体上而不应支承在主轴箱的前盖上,有时还需要加大导杆的直径和增加导杆的数量。 (5)对于立式多工位回转工作台机床上用的活动钻模板,应在钻模板上相应于装卸工位的部位上设置缺口,以便顺利地装卸工件。
必须注意钻模板在工作行程中是否同其它部件相碰,必要时可在钻模板上设置洞口,以避免同夹具上的其它构件相碰。
当需要在活动钻模板上设置冷却液管道时,应注意管道的布置不致影响刀具调整和更换的方便性。
(6)当必须从主轴箱上卸下钻模板才能更换刀具时,应采用弹簧销以实现钻模板的快卸,并应考虑卸下钻模板后能将其稳定地放置在机床夹具上。对于立式机床,通常可将钻模板放置在回转夹具上。
(7)在安排机床的 工作循环时必须注意:应在动力头转为工作进给之后而刀具尚未切削工件之前完成钻模板同夹具之间的定位,以保证定位平稳。应避免在动力头的快速行程中使钻模板同夹具相定位,因为这时会使钻模板同夹具产生冲击而使定位不平稳。
4.2 活动钻模板的结构设计
组合机床上采用的活动钻模板,由于加工对象、工件部位、机床布局、夹具类型和使用条件的不同,钻模板的结构形式也是多种多样的。 4.2.1 几种常用活动钻模板的典型结构形式
1、立式回转工作台机床上采用的活动钻模板 2、用于加工内壁孔的活动钻模板 3、用于可调主轴箱的活动钻模板 4、与工件直接定位的活动钻模板 5、刚性钻模板
6、特殊结构的活动钻模板
4.2.2 立式回转工作台机床上采用的活动钻模板设计
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根据活动钻模板设计所需注意问题并结合活动钻模板的典型结构形式,参考多轴箱相关尺寸并结合课题设计要求(四工位,钻、扩、铰加工等),设计的钻模板如图4.1:
第I工位为装卸工位,为了便于装卸工件,在钻模板前面的相应部位设有缺口。其他各工位依次分别为钻、扩、铰加工工位。导套1用作刀具导向。
活动钻模板借助两个定位套2(分布在b、c部位)和支承块组成的平面同夹具定位,回转工作台夹具上的相应部位设有定位销和支承块,工作时只有两个定位销起定位作用,其余两个定位销均进入钻模板上不装定位套的相应孔中。钻模板与夹具定位时,为了避免它同夹具上的星形把手相碰,因此在钻模板上留有三个孔N。
钻模板用四根导杆穿过主轴箱旁耳而悬挂在主轴箱上。拔出导杆端部的弹簧插销3,可以很快地从主轴箱上卸下钻模板并将它放置在回转工作台夹具上,以便顺利的更换刀具。
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图4.1 活动钻模板
结 论
本课题设计的四工位专用机床,用于加工汽车导块。在设计过程中,针对加工过程中存在的难点及许多限制性条件进行反复推敲,尽可能取得最佳设计。在机床的设计上采取了一系列措施,保证了被加工孔的加工精度。主要完成了以下工作: 1. 对满足工艺要求。
2. 设计了稳定可靠的多轴箱传动系统和钻模板,其中多轴箱三根主轴按同心圆分布,
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通过三根传动轴与动力箱驱动轴相连,从而保证了被加工孔的精度要求。 3. 根据通用、经济的原则,选择了标准刀具,满足了工艺的需要。
本课题设计的组合机床,实现了装卸、钻、扩、铰四工位加工工件的要求,机床生产率达到19.36件/h,加工精度能达到IT8级,均满足设计要求。但还有许多值得完善的地方,例如:装夹、定位由人工完成,效率较低;操作工人反复装卸工件频繁,夹具磨损影响精度,工人易疲劳,即自动化程度有待提高;对于机床整体的电气系统、液压系统等部分未作全面研究。在以后的设计、实践中,有待于通过改进设计、完善工艺等方法,进一步提高。
致 谢
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参考文献
[1] 李秀敏.组合机床行业现状与发展思考.航空制造技术.2003年第4期:41—43; [2] 谢家瀛.《组合机床设计简明手册》.第一版.机械工业出版社,1994年;
[3] 大连组合机床研究所《.组合机床设计》.第一版.机械工业出版社,1975年:第一册 机械部分;
[4] 冯辛安.《机械制造装备设计》.第二版.机械工业出版社,2009年; [5] 附 录 A
RESEARCH ON THEORY OF RECONFIGURABLE
FOR NC MACHINE TOOL
WANG Youjun1, ZHANG Dinghua1, YAO Kai2, HOU Zhongming2,WU Fujia3
1. Northwestern Polytechnical University Xi’an China; 2. Xi’an Architecture Engineering Research Institution, Xi’an China;
3. North University of China, Taiyuan China
Yaokai029@sohu.com
Keywords: reconfigurable; NC; machine tools; module design; deep hole processing
Abstract
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