0 引 言
螺紋加工在機(jī)械制造中占有重要地位,而對(duì)于小尺寸的內(nèi)螺紋,攻絲幾乎是唯一有效的加工方法。攻絲是機(jī)械零部件制造、安裝及整機(jī)裝配過(guò)程中必不可少的一個(gè)加工過(guò)程。雖然在不少工作現(xiàn)場(chǎng)人們也能用鉆床達(dá)到目的,但存在過(guò)程繁瑣、質(zhì)量不高、易出事故等弊端。隨著加工中心的出現(xiàn),數(shù)字化的高速車、銑、鉆孔等的加工效率大幅度提高,而攻絲加工的方式和技術(shù)沒(méi)有突破,攻絲加工更加成為機(jī)械加工中的瓶頸。因此,研制自動(dòng)鉆孔攻絲機(jī),提高鉆孔攻絲加工的效率、精度和工件生產(chǎn)批量具有比較重要的意義。本文目的就是完成一臺(tái)自動(dòng)化鉆孔攻絲機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),完成對(duì)40Cr金屬材料工件進(jìn)行
4.2 mm內(nèi)孔和M5內(nèi)螺紋加工(其余工件特征表面的加工均已完成)的專用設(shè)備。待加工零件如圖1所示。
1 設(shè)計(jì)過(guò)程
專用自動(dòng)化鉆攻中心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包含三個(gè)部分:機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和電氣控制。本文將對(duì)這三部分內(nèi)容展開(kāi)設(shè)計(jì)和說(shuō)明。
1.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)
1.1.1 方案分析和選擇
方案一。設(shè)計(jì)一根主軸和一個(gè)小三爪卡盤(pán)連接,工件固定在三爪卡盤(pán)上進(jìn)行旋轉(zhuǎn),鉆頭和絲錐固定在十字工作臺(tái)上,進(jìn)行X和Y方向移動(dòng)來(lái)完成加工。遇到的問(wèn)題是:絲錐和鉆頭用V形塊進(jìn)行定位,然后在上方用壓板壓緊,結(jié)果 發(fā)現(xiàn)不易實(shí)現(xiàn)。因?yàn)殂@頭和絲錐是用來(lái)加工同一個(gè)孔,它們的中心線等高度必須一致,而4.2 mm鉆頭和M5絲錐直徑不同,所以需要V形塊的高度也不相同,從而導(dǎo)致V形塊部分安裝和調(diào)整極其麻煩。如果工件旋轉(zhuǎn)中心線沒(méi)有和鉆頭中心線重合,那么會(huì)導(dǎo)致加工孔徑偏斜,從而在攻絲過(guò)程中很容易產(chǎn)生受力不平衡而導(dǎo)致絲錐斷裂。
方案二。將工件安裝于固定高度V形塊上,V形塊安裝于十字工作臺(tái)上,工件定位夾緊,十字工作臺(tái)進(jìn)行X和Y方向移動(dòng)。鉆頭和絲錐裝夾于兩個(gè)不同的鉆夾頭,固定鉆夾頭的安裝位置,旋轉(zhuǎn)鉆夾頭來(lái)加工內(nèi)孔和螺紋。這樣只需要保證兩個(gè)鉆夾頭中心線等高度,就可以實(shí)現(xiàn)鉆頭和絲錐中心線等高。相比于上一種方案,方案二設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單合理,而且可以更換其它更多不同尺寸的鉆頭和絲錐而具有相同中心線高度,就可以加工不同尺寸工件的孔徑和螺紋。如果鉆頭和工件中心線沒(méi)有重合,只會(huì)導(dǎo)致孔的精度有偏差而不會(huì)產(chǎn)生受力不均、絲錐斷裂的情況。
通過(guò)對(duì)比兩種方案,本文選用方案二。利用十字工作臺(tái)來(lái)控制工件的位移、鉆頭和絲錐的旋轉(zhuǎn)來(lái)加工零件,機(jī)械結(jié)構(gòu)可以分為十字工作臺(tái)和刀具旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)兩部分。
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宇匠數(shù)控專業(yè)生產(chǎn):高速精密 雕銑機(jī)、精雕機(jī)、石墨機(jī)、鉆攻中心、加工中心;
2 結(jié) 語(yǔ)
專用自動(dòng)化鉆攻中心的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是圍繞機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和電氣控制三個(gè)方面展開(kāi)的。該機(jī)具有集成化和自動(dòng)化程度高、專用性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),不僅能加工本文所述的待加工工件,而且能根據(jù)不同的待加工工件尺寸,人工調(diào)整工裝夾具、刀具直徑及安裝高度,解決其它螺紋加工問(wèn)題。總之,專用自動(dòng)化鉆攻中心設(shè)計(jì)不僅能解決企業(yè)螺紋加工問(wèn)題,而且必定會(huì)朝著“高、精、尖”方向迅猛發(fā)展,為人類工業(yè)進(jìn)步添磚加瓦。
2024-11
在機(jī)測(cè)量技術(shù)由于其成本低、檢測(cè)效率高、無(wú)需二次裝夾等優(yōu)勢(shì)被廣泛用于零件加工測(cè)量當(dāng)中,使得五軸加工中心和五軸鉆攻中心,同時(shí)又兼具測(cè)量功能。在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示,硬件部分主要是由高精度探頭、信號(hào)接收器、機(jī)床整個(gè)本體,軟件部分由機(jī)床控制系統(tǒng)、測(cè)量軟件等組成[8]。待零件加工完成… [了解更多]
2024-11
?加工精度是影響機(jī)床性能和產(chǎn)品質(zhì)量的主要難題,也是制約國(guó)家精密制造能力的重要因素。本文以五軸加工中心為對(duì)象,針對(duì)提升機(jī)床精度進(jìn)行了研究。并且隨著科技的發(fā)展,精密的儀器和零件在生產(chǎn)實(shí)踐中占據(jù)的分量逐漸增加,在數(shù)控機(jī)床這種精密機(jī)器精度不斷提高的同時(shí),必須控制內(nèi)外界環(huán)境的隨機(jī)影響因素在… [了解更多]
2024-11
對(duì)于五軸加工中心和五軸鉆攻中心來(lái)說(shuō),如何有效的預(yù)測(cè)實(shí)際插補(bǔ)刀具擺動(dòng)軌跡和控制誤差是實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床高精度發(fā)展的重要研究方向。在復(fù)雜曲面的五軸加工過(guò)程中,由于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸之間的旋擺運(yùn)動(dòng)參與了刀具運(yùn)動(dòng)合成并導(dǎo)致了實(shí)際插補(bǔ)軌跡偏離理論插補(bǔ)軌跡,無(wú)論是線性插補(bǔ)還是NURBS插補(bǔ)都存在這一問(wèn)題,… [了解更多]
2024-11
本文以五軸加工中心和五軸鉆攻中心為研究對(duì)象,針對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),確定了溫度傳感器的安放數(shù)量以及安放位置。通過(guò)自主設(shè)計(jì)的全工作區(qū)域測(cè)量方案以及設(shè)備,獲取機(jī)床全工作臺(tái)的不同位置的熱變形數(shù)據(jù)。根據(jù)模擬數(shù)控機(jī)床的實(shí)際加工過(guò)程設(shè)計(jì)了試驗(yàn)方案,然后進(jìn)行了主軸空轉(zhuǎn)情況下的包含直線軸與旋轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)的數(shù)… [了解更多]
2024-11
五軸加工中心和五軸鉆攻中心是現(xiàn)代制造業(yè)中不可或缺的一部分,具有精度高、效率高、可以滿足多種復(fù)雜形狀零件加工的要求等優(yōu)點(diǎn),從航空航天到工業(yè)機(jī)器人,從醫(yī)療用品到消費(fèi)品,都有著廣泛的應(yīng)用。但由于數(shù)控機(jī)床誤差的存在,使得被加工零件的精度受到影響,從而無(wú)法正常使用,而加工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)誤差往… [了解更多]