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如何让机床长期保持精度 (上)

导读: 大家谈到国产机床长期使用的精度保持问题,这是一个容易被忽视但极其重要的问题。结合夏拓设计制作120系高速干切滚齿机的经历,和大家分享一下。

  大家谈到国产机床长期使用的精度保持问题,这是一个容易被忽视但极其重要的问题。结合夏拓设计制作120系高速干切滚齿机的经历,和大家分享一下。

  会分三篇图文,这是第一篇,主要从机床底座的抗变形能力和机床运作时的防振隔震能力来简要说明一下。

  一、机床底座的抗变形能力

  1、通常大家首先想到的是“时效”,时效的主要作用就是释放应力,主要缺点是效果最好的自然时效时间长。当然现在铸件厂也有人工热时效处理。当然还有一些机床厂能力超强,采用焊接底座,个人表示膜拜。

  夏拓对此也没什么好办法,老老实实提前一年预定底座铸件,同时在铸件厂做人工热时效处理。

  2、机床底座的结构设计,这个真是灰常灰常的重要,而且很能体现出设备厂之间技术功底差异,影响面很大。优秀的、被验证过、被良好执行的机床底座设计,其对设备精度的保证重要度最大。其他的部件,在后期还能修修改改。底座不好?恩,出门左转,有个老王废铁收购站。

  夏拓的120系列设备采用的是公共平台的底座,六款设备的底座是一模一样的。如果有人问我一款兼容满足各类机床的底座有什么好处?我会诚恳的让他自己回家好好想想的。

  夏拓的底座采用高牌号灰铸铁铸造,为大台面整体造型,3.5吨重(夏拓120G滚齿机整体也就5.5吨),这么重的底座是为了实现高速干切和硬齿面刮削功能打好基础,特点就是重载大切削力。秒杀日本某合牌滚齿机。

  夏拓的底座,其底部为纵向米字筋板结构,台面上布置Z向(纵向)导轨座及主轴箱及尾架的安装平台结构。底座的构造经过有限元力学分析,为高强度高刚度整体结构,能满足不同种类机床工作时的承载力及稳定性要求。整体大台面底座也有利于机床工作时实现油、液不落地的环保要求。

  夏拓的120系列底座设计从2008年在朗曼达开始验证。朗曼达首先是一家合金滚刀设备制作工厂,其次才是一家合金滚刀制作工厂(关于这点,请关注并参见夏拓公众号内的“朗曼达简介”了解详细)。夏拓所开发的以120G高速干切滚齿机为代表的一系列设备,其设备的基本平台(60%以上的机械结构)已经在2008年左右在朗曼达研发合金滚刀制作设备时就已确定,通过最近6-7年我们合金滚刀的生产销售业绩早已充分完成了该设备平台的效果和可靠性验证。

  二、机床运作时的隔震防振能力

  “一台嗡嗡作响的风扇不仅吵人,而且还容易坏。”

  所谓“隔震”就是将设备接触地基和其他地基部分隔开,保持设备接触地基部分的相对静止。大家一定都体会过一辆重载集装箱厂经过你身边时,从地面传来的震动吧?告诉你,精密机床比“人”要敏感的多。每天这么震来震去的,还让机床怎么“愉快的玩耍”呢?

  很多精密设备都需要专门铺设地基,在夏拓配置五面体、镗床、加工中心、精密磨床等设备的时候,我是亲身领教过,好好地面挖开,深度接近两米;密集的打木桩;坑的周边砌砖墙放置厚厚的泡棉;一层一层的钢筋水泥铺上来。但是有多少企业能做到呢?不要和我吹什么“品质第一”,没有成本收益支持的品质是无法持续的,所以多半公司是不会这么折腾自己的。

  但我们夏拓的滚齿机好歹也要保证做到7级精度,而且要保证10-15年以上啊!

  另外还有一个隐形杀手就是“设备本身运行的振动”,这种振动也会影响设备精度。

  什么?你不理解,好吧,其实“人”也是有振动的,你如果在一个无风的环境中,伸出一个手指,在手指上放一张A4纸,你就能马上体会到你的振动了!

  设备本身“振动”的对策,有两个方向,一个就是从设备运动组件本身的品质和配合度上,减少设备运行振动的产生。另外一个方向就是,有一个降低振动的设施来进行“防振”(中和设备自身产生的振动)。

  夏拓的办法,就是设计“地脚”(夏拓专利设计)。地脚为机床底座的支承部分,机床安装时与机床连接在一起成为底座的一部分。地脚根据机床工作时的振动模型专门设计,是一种可调整水平的机床防震垫铁,能有效地隔离地面震动及减少、消除机床工作时的机械振动,保持大台面底座支承受力均衡不变形。地脚的安装也使小吨位工作机床不用浇灌混凝土地基便能产生很好的抓地能力,而且能非常方便地搬运、安装、调整机床。

  “地脚”就相当于一辆汽车的避震系统,好的避震可以提高人乘坐汽车的舒适性。那夏拓设计的“地脚”就提高了机床工作时的“舒适度”。

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