陜西漢江機床有限公司是1969年國家投資建成的精密螺紋磨床生產主導廠,機械工業大型骨干企業,主要生產精密螺紋磨床系列、蝸桿磨床、特種專機、精密測量儀器、高精度CNC精密機床和滾動功能部件等系列產品。
漢江機床有限公司現有員工2 300 多人,其中高級、中級科技人員近300 人,公司設有國家級螺紋磨床研究所、陜西省滾動功能部件研究所和已取得省級以上科研成果70余項,多項產品填補了國家空白。
滿足用戶需求 研發新型磨床:
為了提高蝸桿磨床的加工精度、加工效率和自動化程度,使我公司蝸桿磨床具有更強的市場競爭力和經營優勢,我公司已相繼開發了SK7720A、SK7732×15、SK7732×20、SK7732×30和SK7763×40等數控蝸桿磨床,上述產品自投放市場以來,在國內減速機行業得到廣泛應用,其性能得到廣大用戶的肯定,同時也收到用戶反饋的多項問題,技術人員針對這些問題進行了多次改進,使系列蝸桿磨床不斷完善。
隨著市場競爭的日益激烈,各個廠家對其產品的互換性和齒形精度等有了更高的要求,為此多家用戶要求我公司將數控蝸桿磨床砂輪架螺旋升角調整由手動改為伺服軸。另外,國內用戶采購臺灣的系列數控蝸桿磨床,其螺旋升角調整均為伺服軸,據銷售反映多家用戶對這一功能都很滿意,為了進一步滿足用戶的要求,使我公司數控蝸桿磨床功能更加完善,同時能在市場競爭中立于不敗之地,開發螺旋升角能伺服調整的SK7720B數控蝸桿磨床是非常必要的。
圖1 SK7720B數控蝸桿磨床
SK7720B數控蝸桿磨床的特點及優勢:
SK7720B數控蝸桿磨床如圖1所示。機床的螺紋運動由頭架主軸回轉伺服電動機與工作臺縱向運動伺服電動機聯動而形成。在剛強的鑄鐵床身上裝有機床的主要部件,床身的前面裝有機床操縱臺。工作臺運動是沿著滾動和滑動的混合導軌(即V形導軌為滑動導軌,平導軌為滾動導軌)移動,砂輪架沿著滾動導軌移動。
砂輪主軸部件裝在砂輪架轉筒上,由SIEMENS內置式交流同步電動機直接驅動砂輪主軸,實現砂輪的高速回轉運動,通過修改數控系統參數可實現砂輪轉速的調節,保證砂輪恒線速度。砂輪主軸采用高精度滾動軸承支撐,具有高回轉精度和高剛性的優點,且維護方便。
砂輪主軸螺旋升角的調整是通過砂輪架轉筒的回轉運動實現的,該回轉運動為伺服控制,由交流伺服電動機通過高精度分度轉臺驅動,調整方便,準確度高。
砂輪架轉筒上裝有數控砂輪修整器,由W、V兩個數控軸聯動插補,通過由伺服電動機驅動的金剛石滾輪對各種砂輪型線進行修整,修整精度高。
頭架主軸的回轉運動、工作臺的縱向運動、砂輪架的橫向進給運動、砂輪修整器的垂直運動和水平運動及修整器金剛石滾輪的旋轉運動都采用交流伺服電動機驅動。砂輪旋轉采用SIEMENS內置式交流同步電動機驅動。
機床的母絲杠和橫向進給絲杠均采用高精度滾珠絲杠,絲杠的支承軸承及頭架主軸軸承和砂輪架主軸軸承均采用進口高精度軸承,保證了較高的精度和穩定性。
機床通過CNC系統控制,可實現工件在軸向和徑向的自動分度,且分度精度高,動作可靠。Z、X、W、V、C、A軸均采用無間隙傳動系統,消除了傳動鏈中的反向誤差。
本機床采用全封閉罩殼,并配置了進口油霧處理器,減小了機床磨削所產生油霧對工作環境的污染,有利于操作工的身體健康。
機床的設計原則:
(1)設計依據標準:“GB/T9601—2006金屬切削機床通用技術要求”和“JB/T9925.2—1999蝸桿磨床技術條件”和“Q/HJ003—2000S數控螺紋磨床系列產品制造與驗收技術條件”。
(2)盡可能多借用公司螺紋磨床系列產品的零部件,以實現產品的通用化和標準化。
(3)盡可能采用公司數控螺紋磨床成熟可靠的結構,保證成功的可能性。
(4)優先選用成熟的液壓配套元件,以保證機床的使用性能和使用精度。
磨床的磨削精度及加工案例:
本機床為八軸數控蝸桿磨床,適用于機床制造廠及其他機械制造廠磨削長度750 mm,直徑200 mm以內的各種圓柱形蝸桿,如ZA、ZN、ZI、ZK和ZC1型等齒形的蝸桿,也可以用來磨削梯形絲杠。配置FAGOR 8055i/POWER—M數控系統,也可應用戶要求配置SIEMENS840 D sl數控系統。
使用此機床磨削蝸桿,能達到的精度為:Z=1~2,4級;Z=3以上, 5級。
圖2 用SK7720B數控蝸桿磨床磨削蝸桿的加工案例
圖2為用SK7720B數控蝸桿磨床磨削蝸桿的加工案例。蝸桿的模數為4,頭數為1,導程為12.566 mm。磨削精度為:①軸向齒距的極限偏差:±0.003 6 mm。②軸向齒距的極限累積偏差:±0.006 7 mm。③齒形誤差:0.005 6 mm。④螺牙徑向跳動誤差:0.005 6 mm。⑤螺紋表面粗糙度值Ra=0.32 μm。
用S K7720B數控蝸桿磨床磨削梯形絲杠能達到的精度為6級,磨削Tr50× 5梯形絲杠時,達到的精度為:①在絲杠2π內:0.004 mm。②在25 mm長度上:0.007 mm。③在100 mm長度上:0.008 mm。
④在300 mm長度上:0.011 mm。⑤在絲杠全長上:0.016 mm。⑥絲杠全長上中徑尺寸變動量:0.01 mm。⑦絲杠中徑跳動:0.008 mm。
結語:
SK7720B數控蝸桿磨床主要部件采用了我公司同系列機床的成熟部件結構,縮短了設計和制造的周期,節省了機床的制造成本,降低了機床試制的風險。
針對數控蝸桿磨床加工需求,研制開發高效數控蝸桿磨床,解決了國內精密、高效、數控蝸桿加工設備的設計與制造問題和關鍵部件設計與制造技術問題;掌握了具有自主知識產權的高效蝸桿加工機床制造技術。該產品在加工精度和加工效率方面達到國外同類產品先進水平,實現了高速、精密蝸桿國產化加工。隨著該產品的成功出產,受到廣大用戶的青睞,在我國減速機行業及汽車配件行業得以廣泛使用,并遠銷海外,產品的經濟效益也得以體現。
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