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(chǎn)主導(dǎo)廠,機械工業(yè)大型骨干企業(yè),主要生產(chǎn)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(chǎn)品。
漢江機床有限公司現(xiàn)有員工2 300 多人,其中高級、中級科技人員近300 人,公司設(shè)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(chǎn)品填補了國家空白。
滿足用戶需求 研發(fā)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(jīng)營優(yōu)勢,我公司已相繼開發(fā)了SK7720A、SK7732×15、SK7732×20、SK7732×30和SK7763×40等數(shù)控蝸桿磨床,上述產(chǎn)品自投放市場以來,在國內(nèi)減速機行業(yè)得到廣泛應(yīng)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(shù)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(chǎn)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(shù)控蝸桿磨床砂輪架螺旋升角調(diào)整由手動改為伺服軸。另外,國內(nèi)用戶采購臺灣的系列數(shù)控蝸桿磨床,其螺旋升角調(diào)整均為伺服軸,據(jù)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(shù)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(fā)螺旋升角能伺服調(diào)整的SK7720B數(shù)控蝸桿磨床是非常必要的。
圖1 SK7720B數(shù)控蝸桿磨床
SK7720B數(shù)控蝸桿磨床的特點及優(yōu)勢:
SK7720B數(shù)控蝸桿磨床如圖1所示。機床的螺紋運動由頭架主軸回轉(zhuǎn)伺服電動機與工作臺縱向運動伺服電動機聯(lián)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(dǎo)軌(即V形導(dǎo)軌為滑動導(dǎo)軌,平導(dǎo)軌為滾動導(dǎo)軌)移動,砂輪架沿著滾動導(dǎo)軌移動。
砂輪主軸部件裝在砂輪架轉(zhuǎn)筒上,由SIEMENS內(nèi)置式交流同步電動機直接驅(qū)動砂輪主軸,實現(xiàn)砂輪的高速回轉(zhuǎn)運動,通過修改數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)可實現(xiàn)砂輪轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),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(zhuǎn)精度和高剛性的優(yōu)點,且維護方便。
砂輪主軸螺旋升角的調(diào)整是通過砂輪架轉(zhuǎn)筒的回轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)的,該回轉(zhuǎn)運動為伺服控制,由交流伺服電動機通過高精度分度轉(zhuǎn)臺驅(qū)動,調(diào)整方便,準(zhǔn)確度高。
砂輪架轉(zhuǎn)筒上裝有數(shù)控砂輪修整器,由W、V兩個數(shù)控軸聯(lián)動插補,通過由伺服電動機驅(qū)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(zhuǎn)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(zhuǎn)運動都采用交流伺服電動機驅(qū)動。砂輪旋轉(zhuǎn)采用SIEMENS內(nèi)置式交流同步電動機驅(qū)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(wěn)定性。
機床通過CNC系統(tǒng)控制,可實現(xiàn)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(tǒng),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(chǎn)生油霧對工作環(huán)境的污染,有利于操作工的身體健康。
機床的設(shè)計原則:
(1)設(shè)計依據(jù)標(biāo)準(zhǔn):“GB/T9601—2006金屬切削機床通用技術(shù)要求”和“JB/T9925.2—1999蝸桿磨床技術(shù)條件”和“Q/HJ003—2000S數(shù)控螺紋磨床系列產(chǎn)品制造與驗收技術(shù)條件”。
(2)盡可能多借用公司螺紋磨床系列產(chǎn)品的零部件,以實現(xiàn)產(chǎn)品的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。
(3)盡可能采用公司數(shù)控螺紋磨床成熟可靠的結(jié)構(gòu),保證成功的可能性。
(4)優(yōu)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(shù)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(nèi)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(shù)控系統(tǒng),也可應(yīng)用戶要求配置SIEMENS840 D sl數(shù)控系統(tǒng)。
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(shù)控蝸桿磨床磨削蝸桿的加工案例
圖2為用SK7720B數(shù)控蝸桿磨床磨削蝸桿的加工案例。蝸桿的模數(shù)為4,頭數(shù)為1,導(dǎo)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(shù)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(nèi):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(jié)語:
SK7720B數(shù)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(jié)構(gòu),縮短了設(shè)計和制造的周期,節(jié)省了機床的制造成本,降低了機床試制的風(fēng)險。
針對數(shù)控蝸桿磨床加工需求,研制開發(fā)高效數(shù)控蝸桿磨床,解決了國內(nèi)精密、高效、數(shù)控蝸桿加工設(shè)備的設(shè)計與制造問題和關(guān)鍵部件設(shè)計與制造技術(shù)問題;掌握了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效蝸桿加工機床制造技術(shù)。該產(chǎn)品在加工精度和加工效率方面達到國外同類產(chǎn)品先進水平,實現(xiàn)了高速、精密蝸桿國產(chǎn)化加工。隨著該產(chǎn)品的成功出產(chǎn),受到廣大用戶的青睞,在我國減速機行業(yè)及汽車配件行業(yè)得以廣泛使用,并遠銷海外,產(chǎn)品的經(jīng)濟效益也得以體現(xiàn)。
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