車床橫向進給系統存在的問題分析
時間:2011-07-12 08:50:15 來源:未知
CA6140車床橫向進給系統在連續的使用過程中，由于磨損等原因，使絲杠與絲母間隙過大，產生軸向竄動，影響進給精度。通過調整可消除絲杠與絲母間的間隙，但實踐證明，這種調整方法只消除了絲母的磨損間隙，而沒有消除絲杠的磨損間隙。如果按絲杠磨損較大部位調整絲母，則在絲杠磨損較小部位可能因間隙過小而使進給手柄轉動太沉。
經過長期的觀察和實踐，發現幾乎所有的機床都在很大程度上存在著進給機構精度因磨損而嚴重下降的問題。普通車床的橫向進給機構因其使用頻繁且承受很大的切削力，所以，磨損程度較其它機床嚴重，如果能夠有效地解決車床的進給精度問題對其它類似的機構都有指導意義。
幾十年來，國內外車床一直采用上述的傳統結構，操作者在使用過程中必須經常進行調整，并把這項工作列入一級保養內容。因此，增加了工人的勞動強度，降低了設備的利用率，即使這樣也不能很好地保證設備的精度。
1 常見改進方案及存在問題
針對普通車床橫向進給機構的進給精度問題國內外專家多采用以下三種解決方案。
- 在中修或項修過程中，更換新的橫向進給絲母。必要時，對橫向進給絲杠進行修復，然后再配作絲母，這種辦法并沒有從根本上解決橫向定位精度問題。機床只是在修復后最初階段能夠保障橫向進給精度，數月后就進人反復調整階段.而且加大了維修成本。
- 有的專家試圖用改進橫向進給絲杠支承結構或減小絲杠變形的方法來解決問題。這種方案僅提高了絲杠的剛度，雖然能夠間接地減緩絲杠和絲母的磨損，但仍然沒有從實質上解決問題。這種方法的缺點是改造的成本和維修費用很大。
- 80年代中期，隨著電子技術的進步與發展，國內外的專家們紛紛采用數控或數顯技術對機床進行改造。采用數控技術改善機床進給機構精度，尤其是采用閉環控制，很好地解決了進給精度問題。但是這種技術改造成本太高，一般企業無法承受。采用數顯技術改善機床進給精度的實例在國內比較多，雖然這種方案比數控技術改造投資小，但考慮到投資收益比，也不適合普通車床這類造價較低的設備改造，一般企業僅把這項技術應用于精、大、稀設備的改造，最常見的是造價幾十萬元的鏜銑床改造。
1.調整螺栓 2.襯套 3.中拖板 4.絲杠 5.墊片 6.螺母 7.彈簧 8.圓柱型對開絲母
附圖
2 新型精度保障機構的結構原理
經過多年跟蹤國內外機床改造動態和反復實驗研究，設計成功一種能夠在使用過程中動態自動消除因磨損而產生間隙的絲杠絲母機構，不但可以同時補償絲杠和絲母的磨損，還可以消除因絲杠彎曲產生的影響，其制作成木與原機構相當，在使用過程中達到了免維護的目的，成功地解決了確保橫向進給精度穩定的問題。
新型橫向進給精度保障機構的結構如附圖所示，其原理是：在中拖板3上將原有的雙絲母拆下，用銑床在中拖板上按圖所示的位置鏜出一個階梯孔，再將襯套2裝上，圓柱型對開絲母8可以在襯套內轉動并上下移動，調整螺母6和螺栓1，即可改變彈簧7的壓力，使對開螺母緊緊夾住絲杠4，從而消除絲杠、絲母之間的因磨損而產生的間隙。當絲杠、絲母在磨損較大部位況合時，圓柱形對開絲母8就在彈簧力的作用下，在襯套內同時向絲杠中心線方向移動，從而達到消除間隙的目的。如果絲母移動到絲杠磨損較小部位處，對開形絲母就逆彈簧力的作用方向在襯套內張開一些，使絲杠、絲母配合運轉自如。這種結構的另一個作用就是當絲杠彎曲時，可以使絲母在襯套內作上下移動或轉動來消除走刀誤差。經過改造的車床在實踐使用中達到動態調整的作用，并在數年的運行中保持穗定的橫向進給精度達到免維護的目的。
#p#分頁標題#e#3 應用實例
本文所設計的新型橫向進給精度保障機構曾在某市汽車工業集團公司機械廠使用，從95年起至今，基本上處于免維護狀態，日常使用和一級保養都不必去調整。在大批量生產中，尤其是需要加工不同外圓尺寸的零件時，它具有很高的重復定位精度，誤差不超過0.01mm。因此，縮短了每個工序中重復定位對刀時間，顯著提高了生產效率和產品質量。近年來，在其它車床上進行同樣的技術改造，也取得了良好的效果。