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《淺析tk6513型精密數(shù)控臥式銑鏜床的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、淺析TK6513型精密數(shù)控臥式銑鏜床的研究 摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，機械產(chǎn)品的構(gòu)造愈來愈趨于合理，它們的性能?效率和精度日益提高，因此對機床這一生產(chǎn)機械零件的設(shè)備提出高精度?高性能與高可靠性的基本要求，探討精密數(shù)控臥式銑鏜床的設(shè)計與開發(fā)非常有必要。關(guān)鍵詞：數(shù)控臥式銑鏜床設(shè)計開發(fā)2011年，東營職業(yè)學(xué)院被確定為國家骨干高職院校建設(shè)單位，而機械制造與自動化專業(yè)作為重點建設(shè)專業(yè)之一，機械組成員經(jīng)過積極探索與研究，決定與山東華辰重型機床有限公司攜手合作，共同研制開發(fā)TK6513型精密數(shù)控臥式銑鏜床，如此既發(fā)揮了學(xué)校的技術(shù)優(yōu)勢，提
2、高了學(xué)校聲譽，又發(fā)揮了企業(yè)的實踐優(yōu)勢，更有效地加強了校企合作，一舉多得。1.研究意義6目前，國內(nèi)開發(fā)的數(shù)控臥式銑鏜床與德國、美國、日本等發(fā)達(dá)國家相比，在設(shè)計理念、制造加工水平、產(chǎn)品性能方面還有很大差距，對于部分用于精密或超精密加工的機床大部分還是依賴進(jìn)口而且超精密級的機床也是國外限制進(jìn)口的產(chǎn)品[1]。TK6513數(shù)控臥式銑鏜床是用途廣泛、量大面廣的一種萬能性加工機床，它的工作性能是以銑削、鏜為主，亦可進(jìn)行擴孔、锪平面、鉆孔等多種工序的加工，尤其是適宜加工孔距要求較精確、多孔系的箱體類零件。目前國內(nèi)生產(chǎn)TK6513型號機床的廠家很
3、多，比如昆明機床、大連機床、沈陽機床等，但是與國外同型號的機床相比，普遍大多存在主軸剛性差，可靠性差，精度低的問題[2]。通過研究發(fā)現(xiàn)，數(shù)控臥式銑鏜床本身結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜，但是如果提高機床主軸剛性，則將極大地提升機床的加工精度和可靠性。我們機械項目組與山東華辰重型機床有限公司根據(jù)自身技術(shù)特點和市場需求，結(jié)合國家戰(zhàn)略發(fā)展需要，制訂自主開發(fā)研制具有高剛性、高精度、高可靠性的TK6513型精密數(shù)控臥式銑鏜床的計劃。TK6513型精密數(shù)控臥式銑鏜床的研制成功并投入生產(chǎn)使用，將增強公司實力，并極大地提高公司的加工制造水平，使公司向制造業(yè)強國的
4、目標(biāo)又邁進(jìn)了一步，對整個國內(nèi)制造業(yè)具有重要意義。2.研究思路結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)，并吸收國外的經(jīng)驗，找出現(xiàn)有數(shù)控臥式銑鏜床存在的缺陷。從機床的結(jié)構(gòu)和部件設(shè)計入手，設(shè)計并采用了一些構(gòu)件，使數(shù)控臥式銑鏜床的主軸剛度得到了很大提高，提高了機床的加工精度和可靠性，極大地提升了加工制造的水平。6TK6513型精密臥式銑鏜床的總體設(shè)計布局是橫縱床身呈現(xiàn)出正T字形的整體結(jié)構(gòu)；側(cè)掛式主軸箱，熱平衡性好、受力均勻、剛性好、精度穩(wěn)定。采用雙齒輪消隙結(jié)構(gòu)保證工作臺回轉(zhuǎn)運動的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，同時為了確保工作臺的旋轉(zhuǎn)定位精度，采用了圓光柵作為測量元件，直
5、接測量，閉環(huán)控制，可以實現(xiàn)任意角度的定位，分度精度較高。采用側(cè)掛式主軸箱的結(jié)構(gòu)，并且使用液壓雙擋變速技術(shù)，實現(xiàn)了主軸的大扭矩、高剛性和高轉(zhuǎn)速[3]。這些結(jié)構(gòu)的設(shè)計和采用，極大地提高了機床的主軸剛性。冷卻系統(tǒng)的采用極大地減少了生產(chǎn)過程中熱能的產(chǎn)生，提高了深孔加工的能力。本機床的鏜軸直徑達(dá)到φ130mm，并具有800mm的伸出功能，而且設(shè)有內(nèi)冷結(jié)構(gòu)，可以使通過主軸中心的冷卻液壓力達(dá)到30bar，流量達(dá)到30L/min，從而實現(xiàn)深孔加工的能力。鏜軸與空心主軸間的配合長度大，而且利用高精度磨床保證了二者之間的配合間隙，從而保證了機床主軸
6、的剛性。機床的Z向運動采用了淬火鋼導(dǎo)軌，并設(shè)有滾動體卸荷機構(gòu)，在導(dǎo)軌的側(cè)向，也采用了滾動體導(dǎo)向，從而確保了機床運動的平穩(wěn)性，防止爬行現(xiàn)象的發(fā)生，保證了機床的定位精度[4]。TK6513型精密數(shù)控臥式銑鏜床的研制成功，大大提高了國內(nèi)機床的加工精度和可靠性，但是與國外先進(jìn)的設(shè)備相比，在加工質(zhì)量與加工效率等方面，仍然存在一定差距，我們將在現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)基礎(chǔ)上，不斷創(chuàng)新和提高，爭取使我們國家的加工制造業(yè)位于世界前列。63.研究內(nèi)容經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，提高數(shù)控臥式銑鏜床的主軸剛性，將會極大地提高機床的加工精度和可靠性，所以提高數(shù)控臥式銑鏜床的
7、主軸剛性成為解決機床加工精度的著力點，由此確定研究內(nèi)容。（1）詳細(xì)分析國內(nèi)外臥式銑鏜床的結(jié)構(gòu)特點，探討各種機床結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，提出滿足高速切削和精密銑鏜床的機床總體布局設(shè)計方案。（2）分析高速精密臥式銑鏜床結(jié)構(gòu)設(shè)計特點，研究國內(nèi)相關(guān)先進(jìn)設(shè)計技術(shù)，結(jié)合計算分析，提出高速精密臥式銑鏜床主要功能部件。（3）研究雙齒輪消隙結(jié)構(gòu)，以保證工作臺回轉(zhuǎn)運動的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。（4）研究采用圓光柵作為測量元件，直接測量，閉環(huán)控制，用以實現(xiàn)任意角度的定位，分度精度較高，從而確保工作臺的旋轉(zhuǎn)定位精度。（5）研究液壓雙擋變速技術(shù)，以更好地實現(xiàn)主軸換擋，從而
8、實現(xiàn)主軸的高轉(zhuǎn)速、大扭矩、高剛度，進(jìn)一步提高整個機床的加工精度。4.解決問題在研制TK6513型精密數(shù)控臥式銑鏜床過程中，如何使總體布局結(jié)構(gòu)形式實現(xiàn)既緊湊又具備高的剛性以保證臥式銑鏜床的精度和穩(wěn)定性是研究的重點。在設(shè)計過程中，我們要著重解決如下幾個問題。6（1）
