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数控龙门钻床的加工过程与工件六点定位

2021-05-28 23:04:51

数控龙门钻床在加工过程中,因为数控龙门钻床本身的动态特性可能会产生颤振现象,严重影响加工质量,所以在建立优化模型的约束中需要将颤振因素考虑进去,颤振可以根据动力学模型对加工过程的模拟来判断。对于此台机床而言,当主轴转速和进给速度、切削超过3mm时,机床发生颤振。

数控龙门钻床的加工工艺参数优化范围包括无约束优化和约束优化、单目标优化和多目标优化、单刃优化和多刃优化、单刀具优化与多刀具优化等。在实际生产中,目标函数与约束条件多种多样,选择时应根据实际需求确定重要的目标函数与约束条件。本文研讨的重型机床的铣削加工是多约束、多目标、多切削刃的优化问题。

国产数控龙门钻床在设计时根据设计手册选择零件的经济精度,当装配精度达不到要求时,利用试凑或者采用不恰当的拧紧等措施使基础件局部变形过大来几何精度,造成大的装配应力。内应力往往根据经验,缺乏规范的工艺措施。如果设计时不能充足考虑装配时和使用时力、热等造成的基础件精度变化,就会导致精度设计不正确,进而可能造成装配时产生大的装配应力,使用时装配应力释放导致导轨滑块安装基准变化,加剧导轨滑块磨损。如果制造阶段内应力释放不,服役时,内应力释放也将导致导轨滑块的安装基准发生变化,造成导轨滑块的非正常磨损,精度保持性下降。

因此,造成导轨滑块非正常磨损的主要因素为:内应力释放变形和装配应力蠕变变形等。

一、减小装配应力的措施

设计时如果没有考虑移动部件重力在全行程内造成的基础件精度变化,造成装配后的轴线几何精度达不到设计要求,现场采用不恰当的拧紧等措施使基础件局部变形过大来导轨的直线度、平行度等精度,就会产生大的装配应力。机床使用时,地脚螺栓中受力大的螺栓蠕变快,导轨安装基准变化;同时,导轨的基准变化将加剧导轨滑块的磨损,轴线几何精度丧失。

二、内应力工艺

机床基础件大部分为铸件,少量为焊接件,在铸造或焊接过程中会产生的内应力。为了使内应力充足释放,往往采用自然失效的方式处理基础件。自然失效周期长,不能达到生产时,采用热时效的方式。热时效耗能大,基础件大小受限于时效炉的尺寸。目前流行的是振动时效。床身的各阶振型,作为振动时效工艺参数选择的依据,但是没有定量给出铸造残余应力振动时效后应力变化的大小。低频振动时效时零件变形量大,甚至出现破坏,为了防止出现这种现象,提出了超过1kHz的高频振动工艺方案,在两块焊接的钢板上进行了试验验证,高频振动愈能均化焊接件的残余应力的结论。焊接件一般质量小,但是对于大型铸件,高频振动受激振能量限制,不太适当。某型号卧式加工中心床身结构,利用模态分析选择了振动时效的激振频率、支撑点、激振点和拾振点,根据工件质量选择了激振时间,根据大动应力和激振力的关系选择了激振力大小,并且与原有振动工艺应力的效果进行了对比。目前,对振动时效的定量研讨少,大部分工厂是按照经验对大型基础件进行振动时效处理。

因此,为了减小内应力释放变形造成的轴线基准变形以及基准变形造成的导轨滑块非正常磨损,需要规范基础件制造时的内应力工艺,定量控制内应力的大小。

数控龙门钻床工件的六点定位:工件在空问具有六个自由度,即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的滚动自由度因而,要全部确认工件的方位,就有需要去掉这六个自由度,通常用六个支承点(即定位元件)来约束关键的六个自由度,其中各个支承点约束相应的一个自由度,在如y平面上,不在同一直线上的三个支承点约束了工件、三个自由度,这个平面称为主基准面;在平面上沿长度方向安置的两个支承点约束了工件的拿两个自由度,这个平面称为导向平面;卷板机工件在xoz乎面上,被一个支承点约束了,一个自由度,这个平面称停止动平面。

咱们要留意在数控龙门钻床装夹工件前,作业人员有需要先把在工件中的砂泥等杂质清理掉,防止杂质嵌进拖板滑动面,加重导软磨损或"咬坏"导轨。数控龙门钻床在装夹及校正一些尺度校大、形状复杂而装夹面积又小的工件时,应预先在工件下面的机床床面上安放一块木制的床盖板,一起用压板或活络顶针顶住工件,防止它掉下来砸坏机床,如发现工件的方位不正确或歪斜,切忌用力敲击,防止影响机床主轴的精度,有需要先将夹爪、压板或顶针稍微松开,再进行有步骤的校正。

数控龙门钻床的零件装置办法与一般机床一样,要尽量选用已有的通用夹具装夹,且应留意削减装夹次数,尽量做到在一次装夹中能把零件上所有要加工外表都加工出来。零件定位基准应尽量与规划基准重合,以削减定位误差对尺度精度的影响。在机械加工进程中为加工精度,在数控龙门钻床上加工零件时,有需要先使工件在机床上占据一个正确的方位,即定位,然后将其夹紧。这种定位与夹紧的进程称为工件的装夹。用于装夹工件的工艺装备就是机床夹具。

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