高精度数控钻铰孔专用机床设计.pdf

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1、设计与制造2014年第4期(第27卷，总第132期)·机械研究与应用·高精度数控钻铰孑L专用机床设计宋开栋(甘肃省机械科学研究院，甘肃兰州730030)摘要：介绍在大批量加工龙筋定位销孔工况下，一种专用数控高精度要求机床的零部件选型过程及研发该专机的技术背景，详述了其工作原理及主要结构，介绍了机床核心尺寸的设计原则及分析。从解决矛盾的角度，以加工实验为手段，分析了本机床的研发价值。关键词：专用机床；高精度；数控；专用夹具中图分类号：TG502文献标志码：A文章编号：1007—4414(2014)o4—014—03Dedic

2、atedCNCMachineToolDesignofHighAccuracyDrillReamingSONGKai—dong(GansuAcademyofMechanicalSciences，LanzhouGansu730030，China)Abstract：ThepartsselectionprocessofaspecialprecisionCNCmachinetoolandtechnicalbackgroundoftheplaneSdevel—opmentareintroducedinhigh—volumeproces

3、singLongdowelholeconditions．Itsworkingprincipleandthemainstructurearedetailed，thedesignprinciplesandoftoolScoresizeisintroduced．Fromtheperspectiveofresolvingcontradictions，takingexperimentsasthemethod，theresearchanddevelopmentvalueofthemachineareanalyzed．Keywords：

4、dedicatedmachine；precision；CNC；specialfixturesO引言(G类)、加工奇形零件的(x类)、简易的(J类)、减一些零件加工的某些工序，通用机床不能实现，轻操作劳动的(H类)五个基本类型派生得到。如一或者不能很好地满足要求，如某特殊形状的零件，种主要用于加工奇形零件的专机，若同时还提高了通机不能加工，有些勉强可以被加工，但某项精度要劳动生产率，则可用代号表示。求很高，达不到要求。有些虽能被加工，精度也能国产专用机床有以下几个特点：①以粗加工、半被保证，但辅助时间太长，或者经济效果不好，

5、或者精加工专用机床为主；②配套件与主机的质量不匹操作者工作量很大等，必须设计专用机床¨J。配；③刀具配套服务是一个薄弱环节。从机床发展史上看，机床经历了由专用机床到通用机床，又由通用机床到专用机床的发展道路。最早出现的原始机床是专机。后来，专机的工艺范围扩大并定型化，机床的布局和结构也定型化，于是在专机的基础上演变出通机。再往后，一方面通机的结构和性能不断改善，另一方面在通机结构的基础上又发展出各种高生产率的机床，包括：专用机床、组合机床、数控机床和自动线等。由于专机的工艺、布局、结构以及性能等都是针对特定的被加工零图1高

6、位置精度的钻铰孔专用机床主要结构示意图件设计的，因此易使机床结构简单、自动化和多刀加1．床身及向高精度进给传动单元2．滑台3．加工中心滑台工，从而提高了生产率。及高精度进给模块4．主传动模块5切削主电机6．加工专用机床的任务是使机床和生产要求之间的矛中心主轴单元7．龙筋专用夹具8．侧立柱盾得到统一。因此，设计专机时，必须针对矛盾的特点，采取相应的措施。在一定程度上矛盾的特点1高精度数控钻铰孔专用机床研发技术背景即决定了专机的特点。因此，专机可按所解决矛盾龙筋类零件是纺机的主要结构支撑件，一般长度的特点进行分类。根据对各地典

7、型专机的初步调查，在1700—2600inn，一条纺机生产线长度在50～70专机可由提高生产率的(Q类)、提高精度光洁度的m，整个长度方向需要多条龙筋连接做支撑。龙筋两收稿日期：2014—06—09作者简介：宋开栋(1986一)，男，甘肃金昌人，助理工程师，主要从事机床、农业机械及农产品干燥方面的科研工作。·144··杌械研究与-应用·2014年第4期(第27卷，总第132期)设汁与制造端各有一个销孑LqOl3叭mm，两销孔问的位置公差进口伺服电机、滚珠丝杠、优化的定位结构保证为±0．05mlTl，用于纺机相关核心部件的高

8、精度安装了向传动精度。因此保证了两孔间位置精度。定位。对床身进行了受力分析(见图3)，导轨面载荷现有的加工方案是：等龙筋的各粗加工工序、面9460N，最大形变0．0078mm，机床的使用要求此形加工工序完成后，在卧式镗铣加工中心上加工这两个变要小于0．05x0．3=0．016mm，经过校垓床身结构销孑L