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2017年5月31日

立式加工中心主軸動態誤差的形式

國內外很多學者對主軸的動態誤差進行了深人研究。張明川對空氣靜壓主軸回轉誤差測量理論、測試試驗技術等進行了研究;伍良生等提出了一套主軸回轉精度的動態測試系統;孫艷芬分析了主軸回轉誤差對工件加工精度的影響;彭萬歡等分析了主軸偏心的影響和作用原理，并提出了合適的偏心消除方法。通過對立式加工中心機床主軸回轉誤差的基本形式及其對工件加工精度影響進行分析的基礎上，對不同轉速下的主軸回轉誤差進行了大量試驗，并結合主軸的動態特性測試結果進行了分析，為立式加工中心機床的切削參數優化提供數據和理論基礎。立式加工中心主軸動態誤差的形式在理想情況下主軸回轉時，主軸軸線的空間位置是固定不變的。但是立式加工中心機床主軸在實際工作中，由于軸承軸頸的圓度、軸承之間的同軸度、主軸的撓度等誤差，使主軸回轉軸線的位置發生變化。主軸動態誤差包括3種形式的誤差:徑向跳動誤差、軸向竄動誤差和角度擺動誤差。通常情況下，這3種形式的誤差并不是單獨存在，而是以一種綜合結果體現，產生的加工誤差也是3種形式影響的疊加，也稱為主軸軸心漂移。對主軸動態誤差的類型及其對加工精度的影響進行了分析。采用API動態誤差分析儀對某立式加工中心的徑向平均誤差和異步誤差、軸向平均誤差和異步誤差以及主軸最小徑向間距進行了測試，給出了詳細的測試數據，并且得到了各誤差項與轉速的關系圖，最后對測試結果進行了分析。測試數據和分析結果對主軸動態誤差分析具有非常重要的參考意義。

2017年5月31日

加工中心夾具設計

(1)實現快速裝卸工件以保證批量生產效率的設計要點考慮到客戶已將凸輪的外圓和內孔加工完成，只需加工凸輪槽而已。因此，裝夾方案可擬定為用已加工好的內孔為定位基準，在內孔配置一帶臺階的實體心軸，再將套裝工件的心軸裝夾在車削中心的卡盤上。由于現有車削中心采用的是液壓卡盤，它沒有可固定卡盤的孔，因此在心軸上設計了一個通孔結構，以在裝卸凸輪時可往心軸的孔中插人一銷固定住卡盤，實現快速松緊螺母。另外，為實現快速裝卸工件，鎖緊螺母的外徑要小于凸輪的內孔直徑，同時將墊圈設計成開口的形式。設計的帶臺階的實體心軸如圖2所示。 (2)解決二次裝夾的重復定位問題的設計要點為保證粗精加工凸輪時都是從同一個位置開始下刀加工中心凸輪槽，解決工件二次裝夾的重復定位問題，考慮采用鍵配合的方式進行定位。但在凸輪上增設鍵槽，會否影響該凸輪的正常使用?與客戶商討的結果是可以在凸輪端面上增設鍵槽。于是在圖2所示夾具的端面1上增設了鍵，但若將該鍵的兩側設計成平面，與凸輪上的鍵槽所形成配合間隙就會影響工件的尺寸精度和表面質量;若將鍵配合設計成過盈配合，則不方便裝卸凸輪，影響加工效率?？紤]到小錐面配合有自定心的作用，能消除配合間隙，因此將夾具上的鍵的兩側設計成了小錐面，如圖3所示。由于圖2中的心軸夾具的端面I是夾具的定位基面，為保證工件在夾具中的準確定位，在裝夾工件時必須保證端面1與凸輪的端面緊密接觸。如果將鍵設計成死鍵，則鍵槽深度方向的加工誤差會影響兩個端面的接觸情況，因此增設了彈簧頂出機構，使心軸上的小錐面鍵與凸輪的鍵形成活動配合，消除鍵槽深度方向的加工誤差對凸輪的影響。另外，為安裝彈簧和小錐面鍵，增設了一個套零件，它與圖2中的心軸夾具的外圓2形成過盈配合。(3)改善用心軸定位引起重復定位誤差對加工中心精度影響的措施由于凸輪的端面與凸輪內孔的軸線有垂直度誤差，夾緊時，心軸會發生變形，影響加工精度。為此在心軸的軸肩處增設端面槽的結構，以減小心軸臺階面與工件的接觸面積，如圖4所示。最終凸輪夾具的裝配圖如圖5所示。

2017年5月31日

橢圓形沖壓件卷邊機床

1橢圓形沖壓件卷邊機床工作原理對于橢圓形沖壓件卷邊，由于沖壓件是橢圓形，所以沖壓件邊不是圍繞某一點形成。對于這類沖壓件可以采用仿形加工原理，先加工出具有沖壓件外形的模型作為模子，并預先對沖壓件進行一定的翻邊，然后通過靠模的方法，使用具有橢圓形沖壓件外圓弧形狀的凹模塊來加工沖壓件，實現卷邊的目的。在加工中心加工過程中，模子與橢圓形沖壓件同時進行旋轉，靠模塊貼緊模子的外端，模子尺寸的變化使靠模塊前后移動，靠模塊前后移動帶動通過連桿與凹模塊前后移動，從而對沖壓件用凹模塊加工出與模子一樣的外圓尺寸。2橢圓形沖壓件卷邊機結構設計卷邊機主要由工作裝置和驅動裝置兩部分組成，機械結構如圖所示I所示。系統的驅動裝置采用小型電動機通過聯軸器帶動主動輪9轉動，主動輪9帶動動兩個從動輪7,10轉動;其中，從動輪7帶動作為模子的工作臺面8，從動輪10帶動作為橢圓形沖壓件定位裝置的工作臺面11。工作裝置在兩個工作臺面8,11上分別有兩個凸輪機構5,12;其中，凸輪機構5,12分別可以在滑槽里移動，又通過螺釘分別與連桿3固定，同時又安裝在滑塊13上。凸輪機構5,12滑塊的后端用彈簧2支撐，滑塊13在手輪1的轉動下可以左右移動。其工作過程如下:工作時，先將需要卷邊的橢圓形沖壓件放到工作臺面11上，由于工作臺面11設計成與沖壓件的內部形狀一致，所以這就很快定位并固定在工作臺面11上，然后上面用手壓。接著開動電動機，通過減速機帶動主動輪9轉動。主動輪9轉動后，帶動兩個從動輪7,10轉動，從而帶動工作臺面11和模子工作臺面8同步旋轉。轉動手輪使凸輪機構5的滾輪緊貼模子工作臺面8,模子工作臺面8旋轉帶動凸輪機構5的滑塊前后移動，滑塊的前后移動，帶動連桿3前后移動。連桿3前后移動帶動凸輪機構12的滑塊前后移動，凸輪機構12上的滑塊前后移動則帶動凸輪機構12的滾輪前后移動，凸輪機構12的滾輪前后移動和工作臺面11的轉動就把橢圓形沖壓件的外緣卷成所需的形狀。3結語目前，項目研究已完成了樣機制造，經過實際應用發現，該卷邊機具有如下優點:操作簡單，效率比較高，工人勞動強度較低，基本上達到設計的需求。該結構還可以通過更換工作臺面來卷邊非圓形的沖壓件，具有一定的通用性。

2017年5月31日

薄壁殼體結構加工工藝性分析

薄壁殼體件常用于各種機械結構中，然而由于其結構特點的多樣性，需要根據零件的特點設計針對性很強的專用夾具才能滿足工藝加工的需求，尤其是在大批量生產的情況下，綜合考慮設計成本和操作方便的因素，設計簡潔易操作的夾具顯得尤為重要。本文針對一種典型薄壁殼體件，先分析確定其加工工藝流程，進而確定每步工序中的定位方式和定位元件，然后針對該工件的鉆孔工序設計兩種自鎖式輔助支撐裝置以保證鉆孔工序的穩定性，并對裝置進行了力學分析，驗證了裝置的有效性。加工工藝性分析薄壁殼體結構分析首先需要根據薄壁殼體的零件圖設計其加工工藝流程，然后針對每步工序分別確定定位方案，并設計定位夾具。如圖所示是該零件的Pro/E三維實體模型，從圖I中可以看出該殼體件結構并不復雜，根據零件圖要求，需要加工中心大端面、小端面、小端面內孔及大端面均布八孔，難點在于設計用于立式加工中心的鉆孔夾具和加工大端面的銑床上的的銑削夾具。1.2工件加工流程分析根據上節中的三維實體圖可以進一步得到零件二維圖，如圖2所示。從圖中可以看出，對于零件的大端面、小端面及內孔有R0O. 8 5m的粗糙度要求，兩端面對于內孔軸線有較高的垂直度要求，所以這幾個部位是必須加工的。下面設計該工件的加工工藝流程。首先，加工中心殼體最常用的辦法就是一面兩銷定位〔2)方式，即通過一平面限制兩轉動加一移動自山度，圓柱銷限制兩移動自由度，外加一菱形銷限制最后一個轉動自由度。一面兩銷可以充分限制殼體件的六個自由度，實現六點定位[21。但是該殼體工件并不適用一面兩銷定位方式，因為只有一個孔，所以必須設計其他方式進行定位。該薄壁殼體件采用HT200(灰鐵200)鑄造成型，銑削大端面和小端面后，精撞小頭內孔.最后在大端面上沿圓周方向鉆8個均布的通孔。主要工藝工序如下:(1)鑄造成型;(2)人工時效;(3)精銑大端面，以小端面和內孔為定位基準，采用浮動支撐三點定位小端面，配合短銷定位內孔，螺栓螺母夾緊的辦法;(4)由于大頭內孔直徑約為幣150 mm，以上步精銑過的大端面配合中150 mm短銷為定位基準，配合螺釘壓板夾具壓緊，用盤銑刀精銑小端面，同時精鏜內孔；(s)設計專門的鉆模夾具，進行定位夾緊，鉆削大端面均布8孔。

2017年5月31日

夾緊定位方案和定位元件

夾緊定位方案和定位元件1六點定位六點定位的原理是通過合理的利用定位元件限制工件在空間中的六個自由度來確定工件相對于刀具的正確加工中心位置，只有確定了正確的加工位置才能保證被加工表面達到圖紙規定的技術要求。根據前幾節的分析可以知道，流程圖中的精銑大端面和鉆削8個均布φ15mm孔定位方式和夾緊元件類似，可以共用一套夾具定位。而精銑小端面中的螺釘壓板機構了比較常見，這里不再詳述。2夾緊的難點根據零件圖的特點分析可知，該薄壁殼休件在定位后的夾緊難點主要存在于工序5的鉆孔夾具中定位方式的穩定性，既要合理地約束住工件的空間自由度，又要保證定位的可靠性。而該工件的定位特點是以其小頭端的中央孔和小頭端面作為定位基準的，由于小頭端面太小，工件又比較高，鉆孔位置離開工件中心又遠，因此受鉆削力后定位會變得很不穩定，甚至引起工件較大的振顫和變形，這對于鉆孔的精度會產生極大的影響。因此，為了提高工件定位的穩固性，必須設計可靠的輔助支撐裝置。自鎖裝置受力分析及對比1自鎖原理的應用所謂自鎖，是指如果作用于物體的主動力的合力Q的作用線在摩擦角之內，則無論這個力怎樣大，總有一個全反力R與之平衡，物體保持靜止;反之，如果主動力的合力口的作用線在摩擦角之外，則無論這個力多么小，物體也不可能保持平衡。這種與力大小無關而與摩擦角有關的平衡條件稱為自鎖條件。物體在這種條件下的平衡現象稱之自鎖現象。由上述定義可知，自鎖現象是與螺旋升角和摩擦面系數密切相關的。通過力學分析可知，當滿tanα≦υ(α為斜面角，υ為靜摩擦系數)，無論豎直方向作用力大小，重物都不會沿斜面滑動2兩種自鎖式支撐裝置為了對該薄壁殼體件在鉆削孔時起輔助定位，根據自鎖原理給出兩種輔助支撐裝置，分別如圖4和圖5所示。其底部彈簧力作用而處于高點，當將工件壓上后，支撐銷會在工件重力作用下下滑，定位平穩后可以擰緊螺釘1，通過滑柱3和鎖緊銷4將支撐銷5鎖死，鎖死之后支撐銷將不會下滑，然后可以鉆削工件。更換工件時，先將螺釘1放松，將工件取下，支撐銷5又會被彈簧彈回原始自由狀態。第二種結構中原理同前者類似，只是改換了鎖緊銷和支撐銷的相對位置，相對于第一種結構顯得比較簡潔。但是從圖5中不難看出，這種結構的豎直方向活動距離有限。

2017年5月31日

T型桁架自動線的整體布局及工藝流程

近年來，隨著社會經濟的發展，人力成本逐漸增加，在機床加工中心行業中降低工人勞動強度，提高生產效率，減少人力成本才能更好的適應市場競爭的需要。因此擁有高質最和高效率的自動化加工單元才能適應當今現代裝備制造業的發展需求。機械手已發展成為柔性制造系統FMS和柔性制造單元FMC中的重要組成部分。把數控機床和機械手共同構成一個柔性制造單元，它適合于機械零件的大批量生產。本文介紹的是軸承環柔性自動化加工單元，在充分分析國內外桁架自動線的特點基礎上，結合用戶的具體情況和工藝流程后開發出一種T型桁架自動線，它由兩臺數控車床、丁型桁架、旋轉料庫、翻面機構等組成，在占地面積、料庫容里、工件換產范圍、加工性能及價格方面與國外桁架自動線相比都具有較強的競爭力。 T型桁架自動線的整體布局及工藝流程 1、自動線布局自動線為丁型布局(如圖1所示)，旋轉料庫布置于兩臺機床之間，布局形式緊湊，運動路徑實現最優化。桁架自動上下料系統布置在數控機床上部，外觀美觀整潔。機械手和機床也采用相互獨立的控制，即使機械手出現故障，設備可以隨時轉入半自動或全手動的模式運轉，可方便的進行機床的日常操作與維護工作。整個加工過程減少對操作者的依賴，縮短了產品生產周期.從而使用戶獲得良好的經濟效益。 2、工藝流程如圖1所示，以下第，序車床簡稱OP10，第2序車床簡稱OP20，在自動線中設置了檢測區，可以進行人工或者自動抽檢，當需要對零件的加工質量進行檢測時，機械手會將成品送至檢測平臺上，對零件質量進行實時監測。機械手工作流程如下: 1)機械手從料庫上料區抓料至機床OP10上方; 2)機械手將工件送進OP10機床，裝卸料，然后運行至翻面區上方; 3)機械手將工件放入翻轉臺手爪內，然后翻轉裝置將工件換面; 4)機械手從翻轉臺抓取第一序成品，翻轉臺回轉并返回至起始位置; 5)機械手將工件放進OP20機床，裝卸料，然后運行至料庫下料區; 6)機械手下料，并返回至料庫上料區上方等待; 7)循環重復1-6步動作。

2017年5月31日

機床故障遠程診斷的實現

機床故障遠程診斷已經不是新概念了，在國外的數控設備上已普遍使用，它的好處是顯而易見的，它的推廣要具備幾個條件，一是互聯網很發達，網絡的速度大幅提升，使用很普及，二是數控系統都自帶電腦，實施遠程診斷非常方便，在增加很少硬件的情況下就可以實現，只要有INTERNET的地方，就可以隨時隨地把人機界面接入網絡實現遠程診斷。實現遠程診斷的軟件有很多，選一款合適的軟件，在機床出廠前安裝好客戶端軟件，設置好必要的參數，有些軟件還可以實現無人值守連接，也就是說在連接之前不需要用戶做任何改動和確定，診斷這邊隨時都可以對遠端的設備進行連接和診斷，可以把用戶操作界面完全傳輸到診斷的電腦屏幕上，我們可以查看機床狀態，PLC程序圖，報鰲信息，可以做機床故障定位，甚至可以修改機床參數，遠端傳輸程序.遠端操作機床，還可以把分布各地的工程師組織起來進行網上遠程會診.實現遠程會議。遠程診斷示意圖如下: 對于用戶現場，建議用戶架設網線，如果受到地理位置的限制不便于鋪設網線，可以考慮使用無線網卡，如果機床距離無線路由器較遠，可以考慮使用WDS技術把幾個無線路由器橋接起來，這樣可以大大提高無線信號的傳輸距離和穿透能力。由于遠程診斷軟件強大的功能:它可以穿透路由器和操作系統層層的防火墻，它是把客戶端和診斷端都連接到服務器端，遠程軟件為客戶端和診斷端搭建一條臨時的網絡通道，連接的兩端不需要考慮端口映射和路由問題，數據是加密的，不用擔心安全問題，傳輸文件時如果不放心，可以使用安全性更高的VPN技術，VPN是以后的發展趨勢，以Internet為平臺，在廣域網上組建局域網，有嚴格的用戶認證和數據加密協議，確保傳輸的安全性和快速性，比F丁P協議要可靠的多。以軟件實施的遠程診斷成本低，反應快，既滿足了用戶對服務速度的要求，也大大降低了服務成本，為我公司節約成本，增加旅利，相比能快速的解決用戶的問題，鋪設網絡的費用就顯得微不足道，應該能獲得用戶的理解和支持，遠程診斷如果能廣泛實施產生的經濟效益也是深遠的，這也符合數控設備向著智能化.網絡化的大趨勢方向發展。以上只是我個人的一些建議，不足和錯誤之處懇請領導批評指正。

2017年5月31日

龍門銑床修理前存在著的缺陷

為了摸清機床存在哪些缺陷，在機床拆卸修理以前，主要工藝員、工程師必須深入和詳細的訪問機床操作者和維修工人，并通過臨床觀察，以掌握機床所存在的缺陷，據五年多來在工作中的體會，龍門銑床在修前一般存在著下列的缺陷: 1、基礎被漏油侵蝕而引起的調整墊鐵松動。 2、因長期磨損而引起床身導軌變形。 3、床身接頭端面間隙大，接觸情況不好。 4、工作臺導軌與床身導軌的接觸情況不好。 5、兩立柱的垂直性超差，導軌面磨損或研傷而引起直線度超差。 6、橫梁導軌磨損或研傷而引起的直線度超差，橫梁導軌面因垂直垂直刀架在自重影響而引起中間下撓。 7、橫梁升降絲杠、絲母以及渦輪磨損嚴重。 8、床身接觸端面、進刀箱接合面以及油管接頭漏油嚴重。 9、回油管不通，油泵打出的油不能立即回油箱,當重新加油后在機床停止時，油則全部回油箱，所以使油箱裝不了而向外蔓油。

2017年5月31日

VD大扭矩立式加工中心產品發布

高剛性、高效、大型立式加工中心升級產品結構特點: 1、模塊化，可組合，功能可選擇。2、高剛性有利于獲得高精與大扭矩加工。3、高剮性、大扭矩:適用于黑色之屬金屬粗加工高效節能。創新點:1、首創立式加工中心大扭矩主軸箱專利技術。2、首創黑色金屬加工專用技術。應用范圍:1、黑色金屬中型零件高效率粗加工。2、黑色金屬中型零件高精節能環保加工。有益效果:1、生產效率提高30%以上，節能15%以上。2、為黑色金屬加工提供高效、節能、環保成套技術。

2017年5月31日

數控砂帶磨床整機故障分析

對數控砂帶磨床的整機故障分析應包括:故障部位分析、故障模式分析和故障原因分析，下面將從這3個方面對該系列機床進行故障分析。1、數控砂帶磨床故障部位分析本文根據數控砂帶磨床的結構特點和數控砂帶磨床使用中的具體情況，將數控砂帶磨床劃分為16個子系統，建立該加工中心機床的故障數據庫。再根據實際采集的故障數據，將故障數據按照故障部位進行分類匯總，統計出該數控砂帶磨床各故障部位發生的故障頻率，如表1所示。由故障部位頻率表I可以看出，該數控砂帶磨床的故障多發部位為砂帶磨削裝置(27.27%)、數控系統(15.91%)、冷卻系統(9. 1 %)和Z軸進給系統(9.1%)等。由結果分析可得，砂帶磨削裝置是出現故障頻率最高的部位，數控系統緊隨其后，而X軸進給系統、Y軸進給系統和排屑系統等是出現故障次數較少的部位。2、故障模式分析類似的，根據數控砂帶磨床的自身特點和長期的調查總結，以及對以往常見數控加工中心機床的研究，將數控砂帶磨床故障模式進行分類。由采集的故障數據，再根據故障模式分類表，統計出該數控砂帶磨床故障模式頻率表，如表2。該表僅列出部分高頻的故障模式。由數控砂帶磨床的故障模式頻率表可以很直觀地看出，該數控砂帶磨床常出現的故障模式是發出異響、零部件損壞、運動部件無動作和系統出錯等，在機床出現類似的故障模式時，應該給予足夠的重視。3、故障原因分析六坐標數控砂帶磨床是較復雜的機械設備，其故障原因也是各種各樣的，本文根據數控砂帶磨床實際工作中出現的故障，對其故障的機理進行深人分析，借鑒以往機床設備的故障原因分析方法和相關的資料，將該數控砂帶磨床的故障原因進行總結。對收集的數控砂帶磨床故障數據進行統計分析，按照故障原因和故障原因分類將所采集的數據統計匯總，做出故障原因頻率表3和故障原因分類頻率表4。經過對數控砂帶磨床的故障原因分析，從分析結果中可以看出，零部件損壞是該數控機床最為常見的故障原因，除此之外，數控系統故障以及磨損等也是較常出現的故障原因。從原因分類分析的結果中可以看出，引起故障******的原因在于外購件，因此在選擇外購件的時候，應該做細致的調查。故障原因分類將所采集的數據統計匯總，做出故障原因頻率表3和故障原因分類頻率表4。經過對數控砂帶磨床的故障原因分析，從分析結果中可以看出，零部件損壞是該數控機床最為常見的故障原因，除此之外，數控系統故障以及磨損等也是較常出現的故障原因。從原因分類分析的結果中可以看出，引起故障******的原因在于外購件，因此在選擇外購件的時候，應該做細致的調查。