专用铣床的设计和制造.pdf

文章编号:1007-967X(2007)03-0051-03专用铣床的设计和制造X李国林(抚顺铝厂机械修造公司,辽宁抚顺113001)摘要:简述了加工铝母线专用铣床的设计和制造过程,对比并选择了适合的设计方案,并叙述了研制过程。关键词:铣床；设计；制造中图分类号:TG545文献标识码:A1前言抚顺铝厂机械修造公司承担了为铝厂环保改造工程加工铝母线的任务,这项任务工期紧,任务量大,并且铝母线的体积和重量都比较大,加工精度要求高,加工十分困难。铝母线外形图如图1。图1铝母线外形图以前该厂加工铝母线,是把B1012A单臂刨床改动一下,增加一套切削机构来加工母线。由于刨床的工作台只适合加工长度4m以内的工件,所以在加工铝母线时,需要对母线做出多次传动和调整,效率很低,加工精度也很难保证。依靠现有的设备能力和加工能力我们很难完成这项任务。如果购买一台铣母线的专用设备要四、五十万元,所以公司决定自己设计、制作一台专用铣床。2设计方案由于这台设备是专为铣铝母线而设计的,必须根据铝母线的结构特点和实际情况来设计,为了提高设备的效率,切削方式决定采用铣头式。最初的设计方案有两个:(1)采用单臂刨床的工作方式,即横梁不动,铣头原地切削,靠工作台的往复运动,实现铣制铝母线。这种方案的优点是:由于铣头原地切削,整个设备的刚度和强度较高,设备稳固性高,加工后的母线表面光洁度高。缺点是:铝母线9m长,靠工作台往复运动加工,工作台就需要18m长,占地面积大,工作台加工困难。(2)采用铣头移动式。即工作台固定不动,靠横梁和铣头的往复运动来实现铣制。这种方案的优点是:铣头的往复运动大大减小了工作台的长度,既有利于工作台的加工,又减小了设备的占用空间。缺点是:横梁和铣头的往复运动,使设备的刚度和强度降低,加工过程中,横梁易抖动,使加工精度降低。结合本单位的加工能力和实际情况,最终采用了第二种方案。为了保证横梁的刚性,保证母线的加工精度,铣头采用了龙门式,即工作台固定不动,两侧立柱带着横梁和铣头往复切削。整个铣床的设计包括工作台、导轨、行走机构、横梁、主轴箱、锁紧装置和进刀机构的设计,见图2。图2铣床总装图3制造过程根据母线的长度和宽度,工作台制成12m长0.9m宽,导轨和工作台一样长。受铸造能力和加工能力的限制,整根的工作台和导轨无法铸造和加工。第23卷第3期2007年6月有色矿冶NON-FERROUSMININGANDMETALLURGYVol.23.3June2007X收稿日期:2006-12-05作者简介:李国林,男,工程师,主要从事机械维修与设计。设计时把它们分解成6根,每根2m。为保证设备的加工精度,导轨和工作台工作面的粗糙度要达到1.6以上。为方便加工,导轨采用平导轨。导轨和工作台精加工后,用螺栓把导轨和工作台连成两个整体,固定在基础上后整体抄平。基础是用混凝土浇筑的7个方墩,高度1.5m,考虑操作方便,其中地面上0.5m高。基础预留二次灌浆孔,固定导轨和工作台。为使设备有稳定的加工基准,在导轨和工作台分别抄平固定好后,再用螺栓和垫铁把它们连在一起。在设计铣床的行走机构时,为使行走速度有较大的调整范围,更好的和切削速度相匹配,输入动力采用一台调速电机(型号Z-42N=4kWn=1500r/min)和一台减速机(型号XLE-53-473)。通过调节电机的转数,调节铣床的行走速度。行走速度在0.061.2m/min之间任意可调,在实际工作中,可找一个最佳的速度,在保证加工精度的前提下,尽量提高工效。铣床的行走是通过溜板上的调速电机和减速机带动齿轮旋转,齿轮和固定在导轨上的齿条啮合,产生相对运动来实现的。为保证运行平稳,齿轮齿条都采用斜齿,为提高齿轮的强度,延长使用寿命,采用m=5变位系数+0.5的变位齿轮。溜板和导轨的间隙,用可调式楔铁来调整,保证最佳间隙值。为减小溜板和导轨间的摩擦力,延长它们的使用寿命,用油杯注稀油润滑的同时,在溜板下面上粘有酚醛树脂板(开有油沟)。溜板两端装有毡刷,既可保护油膜,又可防止杂物进入。图3主轴箱设计图主轴箱的设计见图3。为保证主轴的刚度,主轴设计成中空式,直径“140mm,下端为M1885-2的螺纹与刀盘联结。上端为内花键与输入动力装置相连。主轴上有一钢套,圆周上焊有螺旋片,当主轴旋转时螺旋片带起主轴箱内的油液润滑主轴上部的轴承,带起的油液顺着主轴箱侧壁的油孔流到主轴箱外壁的油线内,润滑主轴箱。主轴箱和横梁采用间隙配合,主轴箱外壁镶有的齿条起到键的作用。主轴输入动力是Y160M电动机(N=10kWn=1500r/min),为调整加工精度的范围,主轴设计了三种转数,分别是600r/min、700r/min、800r/min(通过调节皮带轮)。输入轴是外花键和主轴通过过渡配合连接。主轴箱外壁的齿条和进刀机构啮合,在进刀机构作用下,主轴和输入轴的内外花键产生滑动,实现进刀,进刀范围0100mm。进刀机构是手动的,采用蜗轮蜗杆机构,既省力,又有自锁功能,避免走刀过程中的主轴蹿动,影响加工精度。蜗轮轴上有一齿轮,和主轴箱外壁上的齿条啮合,在外力主用下,蜗杆轴每转一圈,主轴箱进刀6mm。为防止走刀过程中的主轴箱蹿动,又设计了一套锁紧装置,也是手动的。锁紧装置是由钢板制成的半片轴瓦,轴瓦与主轴箱紧紧贴在一起,一端固定在横梁上,另一端装有螺母与横梁上的丝杆配合,在外力主用下,螺母在丝杆上的旋进旋出,迫使轴瓦发生弹性变形,锁紧或松开主轴箱。横梁采用=16mm钢板焊制,中间安装主轴箱,一端固定在溜板上,另一端连接副支撑(通过可调式楔铁与工作台联结),形成龙门结构。刀盘通过螺纹与主轴连接,为便于拆卸,主轴上留有孔,主轴和刀盘旋合好后,安上销轴,用螺钉固定。刀盘直径“560mm,在“520mm的圆周上均布着3把刀,刀尖高度相差1mm,铣母线时连续切削,既提高生产效率,也保证加工精度。各部分都制作安装完成后,装配在一起,传动部位注上油,进行试车。先从低速走刀,一点点提速,无异常后,驱动主轴,整个设备都很正常的情况下,反向操作,仍然正常,带负荷试车,检查各项指标。经测试,在进刀量8mm时,走刀电机转数300r/min(走刀速度200mm/min时),主轴转数700r/min状态下工作,铣制的母线光洁度完全达到技术要求。正常工作时,先粗铣,进刀量10mm,走刀速度适当加快,走到头反向精铣时,进刀量和走刀速度要小一些、慢一些,加工母线一侧的时间大约45min,加工整根母线的时间大约2.5h,完全能满足生产要求。并可以替代同类设备,长宽高在12000mm520mm(120220)mm以内的工件都可以加工,大大提高了生产效率。4结语这台设备的研制成功,解决了生产之急,对环保改造工程十分有利,并创造了良好的经济效益。(下转第55页)25有色矿冶第23卷图10保温加热示意图2.7浇注后钻、铰精孔、穿精钉保温1820h后,可进行铰孔,注意不要损坏工程塑料。2.8浇注后拆卸、打磨、清理(保温16h后进行)(1)用手锤将冒口处的外圈和内圈轻轻敲松动,然后取出。用角磨和小外圆磨头将冒口与树脂连接处磨好,标准是能分清大梁下表面与树脂上表面即可,如图11。图11分体前冒口处大磨示意图(2)先拆掉侧面和后面的海绵条。用角磨将角钢点焊处磨开,两侧钢板也用角磨将点焊处磨开,拆掉角钢和两侧钢板。用角磨切掉角钢所盛的树脂,磨掉大梁两侧与大梁下表面粘连的树脂,磨掉后侧与大梁下表面粘连的树脂,标准是能分清层次,如图12。图12分体前各处打磨示意图(3)拆掉泡沫管,清理毛孔。2.9顶起大梁大梁一端的两个千斤顶要同时同步缓慢顶起。3结语(1)得到两块与端梁紧紧粘连又能与大梁轻松分离的减振垫片,实现了异地浇注、大梁与端梁分装发货的目的。(2)省去了天车安装时的现场浇注过程,节省了人员出差等一系列的费用支出,为今后异地浇注工程塑料并拆装发货奠定了基础。ProcessofFissionEngineeringPlasticCastingZHAOHai2bo,WANGQiang(ShenyangMetallurgicalMachineryCO.,LTDTechnicalManageOffice,LiaoningShenyang110141,China)Abstract:DuringthemanufactureofcranebridgewhichisexportedforNOELLGermany,theadjustablecushionbetweencrossbeamandend-beamsubstitutesengineeringplasticcastingforothersjointmodes.Theusualcastingprocessiscompletedinlocationofclientwheninstalling.Owingtothelimitoflocation,wecompletedthecastingprocessinourcompany.Sohowtocastengineeringplasticperfectlyandexactlyorientationbecomesadifficulttechnologyproblem.Inthepaper,somepivotalprocesstachewasamelioratedandawholeprocessoffissionengineeringplasticcastingwascar2riedout.Keywords:engineeringplastic；epoxyresins；casting；fission(上接第52页)DesignandManufactureofSpecialMillingMachineLIGuo2lin(FushunAluminiumPlant,Fushun113001,China)Abstract:Thedesignandmanufactureo