專用銑床的設(shè)計和制造.pdf

文章編號:1007-967X(2007)03-0051-03專用銑床的設(shè)計和制造X李國林(撫順鋁廠機械修造公司,遼寧撫順113001)摘要:簡述了加工鋁母線專用銑床的設(shè)計和制造過程,對比并選擇了適合的設(shè)計方案,并敘述了研制過程。關(guān)鍵詞:銑床；設(shè)計；制造中圖分類號:TG545文獻標(biāo)識碼:A1前言撫順鋁廠機械修造公司承擔(dān)了為鋁廠環(huán)保改造工程加工鋁母線的任務(wù),這項任務(wù)工期緊,任務(wù)量大,并且鋁母線的體積和重量都比較大,加工精度要求高,加工十分困難。鋁母線外形圖如圖1。圖1鋁母線外形圖以前該廠加工鋁母線,是把B1012A單臂刨床改動一下,增加一套切削機構(gòu)來加工母線。由于刨床的工作臺只適合加工長度4m以內(nèi)的工件,所以在加工鋁母線時,需要對母線做出多次傳動和調(diào)整,效率很低,加工精度也很難保證。依靠現(xiàn)有的設(shè)備能力和加工能力我們很難完成這項任務(wù)。如果購買一臺銑母線的專用設(shè)備要四、五十萬元,所以公司決定自己設(shè)計、制作一臺專用銑床。2設(shè)計方案由于這臺設(shè)備是專為銑鋁母線而設(shè)計的,必須根據(jù)鋁母線的結(jié)構(gòu)特點和實際情況來設(shè)計,為了提高設(shè)備的效率,切削方式?jīng)Q定采用銑頭式。最初的設(shè)計方案有兩個:(1)采用單臂刨床的工作方式,即橫梁不動,銑頭原地切削,靠工作臺的往復(fù)運動,實現(xiàn)銑制鋁母線。這種方案的優(yōu)點是:由于銑頭原地切削,整個設(shè)備的剛度和強度較高,設(shè)備穩(wěn)固性高,加工后的母線表面光潔度高。缺點是:鋁母線9m長,靠工作臺往復(fù)運動加工,工作臺就需要18m長,占地面積大,工作臺加工困難。(2)采用銑頭移動式。即工作臺固定不動,靠橫梁和銑頭的往復(fù)運動來實現(xiàn)銑制。這種方案的優(yōu)點是:銑頭的往復(fù)運動大大減小了工作臺的長度,既有利于工作臺的加工,又減小了設(shè)備的占用空間。缺點是:橫梁和銑頭的往復(fù)運動,使設(shè)備的剛度和強度降低,加工過程中,橫梁易抖動,使加工精度降低。結(jié)合本單位的加工能力和實際情況,最終采用了第二種方案。為了保證橫梁的剛性,保證母線的加工精度,銑頭采用了龍門式,即工作臺固定不動,兩側(cè)立柱帶著橫梁和銑頭往復(fù)切削。整個銑床的設(shè)計包括工作臺、導(dǎo)軌、行走機構(gòu)、橫梁、主軸箱、鎖緊裝置和進刀機構(gòu)的設(shè)計,見圖2。圖2銑床總裝圖3制造過程根據(jù)母線的長度和寬度,工作臺制成12m長0.9m寬,導(dǎo)軌和工作臺一樣長。受鑄造能力和加工能力的限制,整根的工作臺和導(dǎo)軌無法鑄造和加工。第23卷第3期2007年6月有色礦冶NON-FERROUSMININGANDMETALLURGYVol.23.3June2007X收稿日期:2006-12-05作者簡介:李國林,男,工程師,主要從事機械維修與設(shè)計。設(shè)計時把它們分解成6根,每根2m。為保證設(shè)備的加工精度,導(dǎo)軌和工作臺工作面的粗糙度要達到1.6以上。為方便加工,導(dǎo)軌采用平導(dǎo)軌。導(dǎo)軌和工作臺精加工后,用螺栓把導(dǎo)軌和工作臺連成兩個整體,固定在基礎(chǔ)上后整體抄平?；A(chǔ)是用混凝土澆筑的7個方墩,高度1.5m,考慮操作方便,其中地面上0.5m高?；A(chǔ)預(yù)留二次灌漿孔,固定導(dǎo)軌和工作臺。為使設(shè)備有穩(wěn)定的加工基準(zhǔn),在導(dǎo)軌和工作臺分別抄平固定好后,再用螺栓和墊鐵把它們連在一起。在設(shè)計銑床的行走機構(gòu)時,為使行走速度有較大的調(diào)整范圍,更好的和切削速度相匹配,輸入動力采用一臺調(diào)速電機(型號Z-42N=4kWn=1500r/min)和一臺減速機(型號XLE-53-473)。通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)數(shù),調(diào)節(jié)銑床的行走速度。行走速度在0.061.2m/min之間任意可調(diào),在實際工作中,可找一個最佳的速度,在保證加工精度的前提下,盡量提高工效。銑床的行走是通過溜板上的調(diào)速電機和減速機帶動齒輪旋轉(zhuǎn),齒輪和固定在導(dǎo)軌上的齒條嚙合,產(chǎn)生相對運動來實現(xiàn)的。為保證運行平穩(wěn),齒輪齒條都采用斜齒,為提高齒輪的強度,延長使用壽命,采用m=5變位系數(shù)+0.5的變位齒輪。溜板和導(dǎo)軌的間隙,用可調(diào)式楔鐵來調(diào)整,保證最佳間隙值。為減小溜板和導(dǎo)軌間的摩擦力,延長它們的使用壽命,用油杯注稀油潤滑的同時,在溜板下面上粘有酚醛樹脂板(開有油溝)。溜板兩端裝有氈刷,既可保護油膜,又可防止雜物進入。圖3主軸箱設(shè)計圖主軸箱的設(shè)計見圖3。為保證主軸的剛度,主軸設(shè)計成中空式,直徑“140mm,下端為M1885-2的螺紋與刀盤聯(lián)結(jié)。上端為內(nèi)花鍵與輸入動力裝置相連。主軸上有一鋼套,圓周上焊有螺旋片,當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時螺旋片帶起主軸箱內(nèi)的油液潤滑主軸上部的軸承,帶起的油液順著主軸箱側(cè)壁的油孔流到主軸箱外壁的油線內(nèi),潤滑主軸箱。主軸箱和橫梁采用間隙配合,主軸箱外壁鑲有的齒條起到鍵的作用。主軸輸入動力是Y160M電動機(N=10kWn=1500r/min),為調(diào)整加工精度的范圍,主軸設(shè)計了三種轉(zhuǎn)數(shù),分別是600r/min、700r/min、800r/min(通過調(diào)節(jié)皮帶輪)。輸入軸是外花鍵和主軸通過過渡配合連接。主軸箱外壁的齒條和進刀機構(gòu)嚙合,在進刀機構(gòu)作用下,主軸和輸入軸的內(nèi)外花鍵產(chǎn)生滑動,實現(xiàn)進刀,進刀范圍0100mm。進刀機構(gòu)是手動的,采用蝸輪蝸桿機構(gòu),既省力,又有自鎖功能,避免走刀過程中的主軸躥動,影響加工精度。蝸輪軸上有一齒輪,和主軸箱外壁上的齒條嚙合,在外力主用下,蝸桿軸每轉(zhuǎn)一圈,主軸箱進刀6mm。為防止走刀過程中的主軸箱躥動,又設(shè)計了一套鎖緊裝置,也是手動的。鎖緊裝置是由鋼板制成的半片軸瓦,軸瓦與主軸箱緊緊貼在一起,一端固定在橫梁上,另一端裝有螺母與橫梁上的絲桿配合,在外力主用下,螺母在絲桿上的旋進旋出,迫使軸瓦發(fā)生彈性變形,鎖緊或松開主軸箱。橫梁采用=16mm鋼板焊制,中間安裝主軸箱,一端固定在溜板上,另一端連接副支撐(通過可調(diào)式楔鐵與工作臺聯(lián)結(jié)),形成龍門結(jié)構(gòu)。刀盤通過螺紋與主軸連接,為便于拆卸,主軸上留有孔,主軸和刀盤旋合好后,安上銷軸,用螺釘固定。刀盤直徑“560mm,在“520mm的圓周上均布著3把刀,刀尖高度相差1mm,銑母線時連續(xù)切削,既提高生產(chǎn)效率,也保證加工精度。各部分都制作安裝完成后,裝配在一起,傳動部位注上油,進行試車。先從低速走刀,一點點提速,無異常后,驅(qū)動主軸,整個設(shè)備都很正常的情況下,反向操作,仍然正常,帶負(fù)荷試車,檢查各項指標(biāo)。經(jīng)測試,在進刀量8mm時,走刀電機轉(zhuǎn)數(shù)300r/min(走刀速度200mm/min時),主軸轉(zhuǎn)數(shù)700r/min狀態(tài)下工作,銑制的母線光潔度完全達到技術(shù)要求。正常工作時,先粗銑,進刀量10mm,走刀速度適當(dāng)加快,走到頭反向精銑時,進刀量和走刀速度要小一些、慢一些,加工母線一側(cè)的時間大約45min,加工整根母線的時間大約2.5h,完全能滿足生產(chǎn)要求。并可以替代同類設(shè)備,長寬高在12000mm520mm(120220)mm以內(nèi)的工件都可以加工,大大提高了生產(chǎn)效率。4結(jié)語這臺設(shè)備的研制成功,解決了生產(chǎn)之急,對環(huán)保改造工程十分有利,并創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。(下轉(zhuǎn)第55頁)25有色礦冶第23卷圖10保溫加熱示意圖2.7澆注后鉆、鉸精孔、穿精釘保溫1820h后,可進行鉸孔,注意不要損壞工程塑料。2.8澆注后拆卸、打磨、清理(保溫16h后進行)(1)用手錘將冒口處的外圈和內(nèi)圈輕輕敲松動,然后取出。用角磨和小外圓磨頭將冒口與樹脂連接處磨好,標(biāo)準(zhǔn)是能分清大梁下表面與樹脂上表面即可,如圖11。圖11分體前冒口處大磨示意圖(2)先拆掉側(cè)面和后面的海綿條。用角磨將角鋼點焊處磨開,兩側(cè)鋼板也用角磨將點焊處磨開,拆掉角鋼和兩側(cè)鋼板。用角磨切掉角鋼所盛的樹脂,磨掉大梁兩側(cè)與大梁下表面粘連的樹脂,磨掉后側(cè)與大梁下表面粘連的樹脂,標(biāo)準(zhǔn)是能分清層次,如圖12。圖12分體前各處打磨示意圖(3)拆掉泡沫管,清理毛孔。2.9頂起大梁大梁一端的兩個千斤頂要同時同步緩慢頂起。3結(jié)語(1)得到兩塊與端梁緊緊粘連又能與大梁輕松分離的減振墊片,實現(xiàn)了異地澆注、大梁與端梁分裝發(fā)貨的目的。(2)省去了天車安裝時的現(xiàn)場澆注過程,節(jié)省了人員出差等一系列的費用支出,為今后異地澆注工程塑料并拆裝發(fā)貨奠定了基礎(chǔ)。ProcessofFissionEngineeringPlasticCastingZHAOHai2bo,WANGQiang(ShenyangMetallurgicalMachineryCO.,LTDTechnicalManageOffice,LiaoningShenyang110141,China)Abstract:DuringthemanufactureofcranebridgewhichisexportedforNOELLGermany,theadjustablecushionbetweencrossbeamandend-beamsubstitutesengineeringplasticcastingforothersjointmodes.Theusualcastingprocessiscompletedinlocationofclientwheninstalling.Owingtothelimitoflocation,wecompletedthecastingprocessinourcompany.Sohowtocastengineeringplasticperfectlyandexactlyorientationbecomesadifficulttechnologyproblem.Inthepaper,somepivotalprocesstachewasamelioratedandawholeprocessoffissionengineeringplasticcastingwascar2riedout.Keywords:engineeringplastic；epoxyresins；casting；fission(上接第52頁)DesignandManufactureofSpecialMillingMachineLIGuo2lin(FushunAluminiumPlant,Fushun113001,China)Abstract:Thedesignandmanufactureo