高速臥式加工中心Y向?qū)к壏雷o(hù)罩設(shè)計(jì)要點(diǎn)
〇引言目前,精工機(jī)床技術(shù)向精密、高效、柔性、集成的方向 發(fā)展?；诟咚?、復(fù)合、智能、環(huán)保的精工機(jī)床發(fā)展的技術(shù) 平臺(tái)，已成為發(fā)展精工機(jī)床行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。高速導(dǎo)軌防 護(hù)罩是高速機(jī)床不可缺少的組成部分，在保證精工機(jī)床高 精度、高速度、低噪音方面起到重要作用。本文通過材料、 結(jié)構(gòu)、模型設(shè)計(jì)、靜力學(xué)分析幾個(gè)方面闡述此護(hù)罩的設(shè)計(jì) 要點(diǎn)。i總體方案設(shè)計(jì)流程高速臥式加工中心Y向?qū)к壏雷o(hù)罩通過圖1所示技 術(shù)路線開展研發(fā)工作。2設(shè)計(jì)要點(diǎn)2.1護(hù)罩主體材料選擇護(hù)罩板材選擇：護(hù)罩在高速高加速度引起的強(qiáng)度、共 振下運(yùn)行,對(duì)護(hù)罩主體材料剛性、強(qiáng)度、質(zhì)量等方面要求較 高，以減少主軸運(yùn)行時(shí)所承擔(dān)的負(fù)荷和降低護(hù)罩在啟動(dòng)及剎車時(shí)所產(chǎn)生的慣性,從而降低共振的產(chǎn)生，保證機(jī)床的 加工精度。431不銹鋼薄板材具有良好的剛性、硬度、防銹 性、加工性能,故選用431不銹鋼板材。護(hù)罩鉸鏈材質(zhì)選擇如表1。2.2護(hù)罩主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主體結(jié)構(gòu)采用互為導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)（如圖2 ,每層主板上下間隙0.3mm,左右間隙0.5mm,以適應(yīng)單鉸鏈運(yùn)動(dòng)所帶來 的受力不均勻，互為導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)減少了護(hù)罩的厚度，增強(qiáng) 了護(hù)罩的強(qiáng)度。保證滿足使用的同時(shí)護(hù)罩運(yùn)行平穩(wěn)流暢。2.3整體密封機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)護(hù)罩通過每一層板相互擠壓達(dá)到密封作用，生產(chǎn)中由 于各方面累計(jì)誤差，使護(hù)罩達(dá)不到密封要求(如圖3)。現(xiàn) 在正面增加密封折邊和背面防水折邊(如圖4 ,避免在生 產(chǎn)過程中由于搬運(yùn)或焊接熱應(yīng)力造成的變形。2.4鉸鏈伸縮機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)鉸鏈的設(shè)計(jì)時(shí)鉸鏈片與鉸鏈銷軸肩釋放適合間隙，保 證同步鉸鏈機(jī)構(gòu)在不壓死，運(yùn)行靈活，軸向不竄動(dòng),保證機(jī) 床導(dǎo)軌防護(hù)罩在高速高加速度運(yùn)行中穩(wěn)定不抖動(dòng)。鉸鏈機(jī)構(gòu)靜力學(xué)分析如圖5。分析結(jié)果：鉸鏈******變形發(fā)生在鉸鏈最右端（施加 30kg力處，******變形量為0.3mm。鉸鏈銷******應(yīng)力發(fā)生 在鉸鏈銷螺栓連接根部，一側(cè)受壓、一側(cè)受拉。******應(yīng)力值 為257MPa,小于鉸鏈銷的屈服極限應(yīng)力。鉸鏈支架******應(yīng) 力發(fā)生在鉸鏈銷安裝處和支架末端，******應(yīng)力值為31.8MPa。分析結(jié)論:選用鉸鏈、鉸鏈銷、鉸鏈支架材質(zhì)、結(jié)構(gòu)符 合靜力學(xué)受力、形變要求。2.5工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)①需保證導(dǎo)軌、鉸鏈銷等精度，可采用鈑金鉚焊工藝；②控制折彎精度在0.1mm,折彎角度在±0.2度范圍內(nèi)；③控制焊接精度在0.2mm范圍內(nèi)；④控制組裝定位精度在0.5mm范圍內(nèi)；⑤此類護(hù)罩不適宜涂刷粘性較大的防銹油。2.6理論模型通過對(duì)高速臥式加工機(jī)床實(shí)測、設(shè)計(jì)等工作，利用 Solidworks軟件將Y向?qū)к壏雷o(hù)罩建模并與機(jī)床裝配，檢 查是否存在干涉等問題。2.7試驗(yàn)與改進(jìn)制作樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，通過連續(xù)15天跑車測試,累積運(yùn) 行時(shí)間110小時(shí),累積運(yùn)行次數(shù)33938次,各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá) 到要求。3結(jié)束語高速臥式加工中心Y向?qū)к壏雷o(hù)罩的研發(fā)生產(chǎn)工 作，是建立在長期以來的經(jīng)驗(yàn)積累，通過不斷地改進(jìn)完善、 探索和創(chuàng)新，形成現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品。其鉸鏈機(jī)構(gòu)時(shí)護(hù)罩高 速運(yùn)行的核心所在，故在如何保持鉸鏈銷的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 性上仍需做大量研究。目前關(guān)于導(dǎo)軌防護(hù)裝置的國家標(biāo)準(zhǔn) 版本陳舊，不能符合目前高速、高精度的要求，希望國家標(biāo) 準(zhǔn)委員會(huì)對(duì)此方面加以考慮,規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)整體行 業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高。