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T611型卧式镗床精化改造分析


贵 州 科 学 27( 4): 63- 66, 2009 Guizhou Science

T611型卧式镗床精化改造分析

摘 要


550006) 国产 60- 70年代 的 T611型 卧式 镗床 大多 因原 结构 性 能和 多年 使用 的原 因, 有必 要进 行精 化改 造。本 文分 析了

( 贵州华烽电器有限公司, 贵阳

T 611型卧式镗床存在的一些弊端, 并从数显改 造等方面有针对性的介绍了一些精化改造的措施和方法, 同时分析了改 造后所 具有的性能特点。 关键词 T 611型卧式镗床, 精化改造, 数显, 振动, 位置精度 TG 531 文献标识码 A 文章编号 1003 6563( 2009) 04 0063 04 中图分类号

The Analysis of R ebuilding forM odel T611 H orizontal Boring M ach ine
YANG P ing (Guizhou H uaf eng E lectrical A pp liance, L td, Gu iy ang 550006 China) , Abstract : M odel T 611 ho rizon tal borin g m ach in e m anufactured in Ch in a from 1960s to 1970s is necessary to for

rebuild in g m ost ly because of structural perfo r ance li itat ions and lo ng term use. T he artic le analyzes som e disad m m vantages of the equ ipm en, in troduces som e m easures and m ethods of precision and rebu ild ing especially in dig ita l t disp lay aspect and d iscusses perfor ance character is tics after rebuildin g m . K ey w ord s : accuracy m ode l T 611 horizonta l boring m ach in e prec ision and rebu ilding, dig ita l disp ly, v ib rat io n position , ,

我国 60~ 70年代生产的 T 611 型卧式镗床, 该 设备纵向行程 1 225 mm, 横向行程 850 mm, 垂直方 向 800 mm, 重量 10 200 kg 是一种较大型的落地镗 , 床。这种设备大多在企业服役了 30~ 40年, 由于多 年的使用和原结构性能上的局限, 使这种设备难以 在生产中较好的发挥应有的作用, 有必要对这种设 备进行必要的精化改造, 让这种老设备焕发新的活 力, 使其在科研生产活动中发挥更大的作用。

1 T611型卧式镗床普遍存在的弊病及劣化 现状分析
1 1 丝杆付足部磨损严重 . T 611型卧式镗床的加工中, 多数零件的实际尺 寸不是很大, 对丝杆付重复使用的只有中间的某一 段, 这样造成丝杆付的足部磨损严重。从而造成丝 杆在这一段的间隙增大, 使丝杆在这一段的传动误 差增大, 传动稳定性变差。

收稿日期: 2009

02 29

1 2 游标尺本身容易产生较大误差 . T 611型卧式镗床 3个方向的尺寸是靠 游标尺 来显示, 由于设备使用 年头较长, 使游标尺无法 看 清, 而且看游标尺本身容易产生较大误差。短距离

作者简介: 杨平, ( 1955- ) , 男, 高级 工程师。 1982年 毕业于 西北 工业 大学机械制造专业, 从大学毕业 至今一直 在贵航集 团华 烽电器 有限公 司从事机械制造与设计, 设备大中修理、 标设备设计与制 造等技术及 非 技术管理工作。 E - m a i:l yang2006dog@ 126 com。 .

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27卷

时可以辅助用百分表, 但操作始终不便。加上足部 磨损造成丝杆付间隙不均匀的问题, 使坐标尺寸根 本无法走准, 造成定位精度低, 无法保证加工件孔距 间的位置精度。 1. 3 主轴精度下降及传动间隙加大导致主轴箱振 动增加 由于以往的一些粗加工, 以及强力切削, 造成主 轴精度下降, 传动系统间隙加大, 传动误差加剧, 导 轨付足部磨损, 设备几何精度严重下降。由于主轴 箱传动系统间隙的加大, 主轴与轴套之间间隙的增 大, 加上电机 ( 7 5 KW ) 又是安装在主轴箱内, 主轴 . 又是双层主轴结构, 导致主轴箱的振动增加, 使其加 工件的表面粗糙度和精度都受到较大影响。 1. 4 主轴 低头 现象的影响 主轴直径 120 mm, 最大行程 600 mm, 主轴在 加工时可安装各种镗头、 铣头等附件。主轴向前移 动时, 由于自重及刀具重量产生下绕而改变了对立 柱侧向导 轨面相 对位置 的垂 直度, 这就 是主 轴的 低头 现象。

轴箱的前方, 位置可根据实际安装情况进行适当调 整。 2 2 采用移动附加 平衡锤补偿法, 对主轴 低头现 . 象进行补偿处理 这种方法的具体原理
[ 1]

如下: 见图 2 图中 2根 ,

吊绳交叉配置, 平衡锤分成两部分, 其附加平衡锤可 移动。图中 W 1 主轴箱部件除去移动部件外的重 量; W 2 主轴箱部件中的移动部件重量; W l 平衡 锤的重量; W
2

附加平 衡锤重量; L 移动部件 的

行程, l 附加平衡锤的行程; G 主轴箱部件及平衡 锤的重量的合力中心; 1 滑动轴; 2 主轴箱; 3 4 、 吊绳; 5 平衡锤; 6 附加平衡锤。在移动部件处于 a图位置时, 吊绳 3 4上的张力分别为 P a, P b。当 、 滑动轴向外伸出时, 附加平衡锤则同时向相反方向 移动, 从而吊绳 3 4的张力变化为 P a, P b, ( 吊绳 3 、 的张力增大, 吊绳 4的张力减少 ), 如 b 图所示。出 于 W2 L = W 斜。
2

,l 所以仍能达到主轴箱部件不发生倾

2 精化改造措施
2. 1 测量装置进行数显改造 对横向和垂直方向的坐标尺寸的测量装置进行 数显改造, 应用数显技术, 提高定位精度和加工件的 位置精度。具体办法是采用贵阳新天光电科技有限 公司生产的 JCXG1型滚动式光栅线位移传感器, 对 设备的横向 ( y 向 ) , 垂向 ( z向 ) 坐标尺寸的计量方 式进行改造, 改原来的游标指示为数字显示。安装 位置见图 1所示: 传感器分别安装在右立柱的左侧

F ig 2

图 2 附加平衡锤补偿法原理图 The schema tic d iagran o f compensa ti n o fo r add itiona l ba lance

主铀箱部件和平衡锤是对称分布于立柱两侧而
F ig 1 图 1 数显装置安 装位置图 Insta lling loca tion d iagram o f d ig ita l d isp lay device

被立柱支承着, 只要参数 ( 如主轴箱部件及 平衡锤 上吊点之间的距离 ) 选择恰当, 移动部件在 移动过 程中便可使主轴箱及平衡锤两部件重量的合力中心

导轨和横向工作台的左侧导轨处, 显示器悬挂在主

4期



平: T 611型卧式镗床精化改造分析 转动时轻松灵活。

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G位置不变。这样, 立柱就不会发生左右方向的弯 曲, 从而保证了立柱侧导轨不直度始终良好。以使 立柱的变形得以补偿。两吊绳 3、 交叉布置, 在设 4 计结构中, 只须将它们分别高低 ( 立体交叉 ) 安装即 可。 2. 3 减小主轴箱部件的振动, 减小主轴箱部件的 振动源 主轴箱及主轴的振动主要来自安装在主轴箱里 电机的强迫振动和传动件的质量 ( 精度、 粗糙度、 平 衡条件、 安装间隙等 ) 所引起。具体措施是: A ) 电机的隔振与平衡: 在安装电机的支座上加 橡胶垫圈, 以隔离电机对支座的振动。其次, 对电机 转子进行二级以上动平衡处理, 达到不平衡度的振 幅值在 0 005 mm 以内。 . B)主轴箱主轴套内孔用研磨棒进行精研修复, 圆 柱度在 0 006 mm 以内. 然后对主轴配合面镀铬处理, . 再与主轴套内孔进行配磨, 保证间隙在 0 015 mm。 . C) 检查并更换磨损较大的不合格的轴承和传 动件 ( 花键轴、 齿轮等 )。 2. 4 消除横向及垂直方向丝杆螺母的间隙 由于横向及垂直方向进行了数显改造, 为了提 高进给精度, 克服由于传动间隙带来的传动不准确 性和不稳 定性, 需进行 消除 丝杠 螺母间 隙的 的改 [ 1] 造 。可采用图示的消隙机构。如图 3所示: 图中 3 9为左右 2个传动螺母, 中间有压缩弹簧相隔, 可 , 以对传动丝杠的工作面产生左右 2个大小相等的均 匀压力, 从而消除了丝杠的传动间隙。

3 提高地基基础质量
( 1)提高原有基础的连接强度, 利用原来基础, 但应对它进行测定和验算。主要对安装用的地脚螺 栓与基础的连接强度进行校验。 ( 2)增加垫铁系统的刚度。 A) 充分重视检查垫铁各接合面及垫铁与机床 底面接合面的平面性, 保证和机床床身、 垫铁及基础 表面的良好接触。对于安装基面粗糙度太差或不平 的情况要进行加工或修整, 使其表面粗糙度达到 Ra 为 1 6 m, 并平整。 . B )对垫铁安装基面标高不一的基础, 则应在床 身和调整垫铁之间加上补偿尺寸用的平铁。无论需 补偿多少尺寸, 只能垫一块补偿平铁, 因为垫铁系统 的总柔度是各分柔度之和 (见图 4)。 ( 3)适当增加垫铁尺寸和数量。

图 4 垫铁安装图 1 床身; 2 补偿垫; 3 调整垫铁; 4 基础 F i 4 Sh m insta lla tiom diag r g i m: 1- bed 2 - compensa ting ; 3- ad justing shm; 4- basemen t ; i

4 结合精化改造对设备进行大修
对设备的精化改造要建立在设备的主要精度及 其余综合状况较好的条件下, 才能有利于更好的发 挥精化改造的作用。对该设备进行精化改造时同时
F ig 3 图 3 丝杆副消 隙机构 E lm ina ting clearance device o f Leadscrew pa ir i

进行大修显得十分必要。 大修的主要目的: 1) 恢复各主要结构件的运动 几何精度, 其中对加工精度关系紧密的几项主要精 度应达到出厂标准; 2) 恢复主轴的加工精度; 3) 恢 复各传动部件的传动精度; 4) 对电气系统及外观等 方面按大修标准进行修理, 使设备各种动作及功能 正常。

在装配时, 应先将传动丝杠与螺母成套组装并 调整好, 然后再组装在进给滑座的支架上, 并略为松 开调整背螺母 1 即达到自动消除传动间隙的目的。 , 图中 2为传动键, 4为螺母外套, 5为端面轴承支承 套, 7为端面轴承, 用于承受传动的轴向力。使丝杠

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27卷

台主轴箱位移等, 都可能从显示器的微量变化或数

5 小结
通过这样的精化改造, 提高了设备加工位置精 度和加工精度, 提高了设备的基础刚性质量, 减小振 动, 并使其具有以下特点: 1 ) 可以直观地显示刀具或工件的位移量, 从而 准确地控制加工零件位置精度及尺寸精度。因而大 大提高加工件的精度和批产中零件的尺寸一致性。 2 ) 由于数显装置的采用, 可以改变传统静态测 量方法, 即解决了加工过程中动态测量问题, 提高生 产效率, 复杂箱体零件加工更为明显。 3 ) 减轻工人劳动强度, 改善工作条件, 使操作 变得方便。特别是大型复杂零件加工过程中, 测量 工作频繁, 使用量具和其它辅具较笨重, 并常常要在 机床上进行。 4 ) 数显装置还能 起到加工过 程的监视 作用。 加工过程中一些偶然因素造成机床间隙变化或工作

字跳动中显示出来, 从而可提醒操作者采取措施, 提 高加工件的精度和稳定性, 减少废品。 5 )克服或减小主轴箱 低头 现象对加工精度 的影响。 6 )减小主轴 箱、 床身振 动对表面 粗糙度的 影 响, 提高加工精度和表面粗糙度。 7 )整个改造成本费用较为经济实用。

参考文献
[ 1] [ 2] 柯礼立. 大中型机床 精化改 造 [M ]. 北京: 机械工 业出 版社, 1989 苏 . 毕 克 里斯 斯. 卜 炎, 李 敏, 黄守 宪, 姚家 瑞 (译 ). 金属切削机床修理工艺 [M ] . 北京: 机械 工业出 版社, 1982 [ 3] 中国机电装备维修与改造技 术协会. 实 用设备修 理技 术 [M ]. 长沙: 湖南科学 技术出版社, 1995

( 上接第 55 页 )

镇污水处理的一种新型工艺, 值得推广应用。

5 结束语
从中枢污水处理厂的实际运行情况来看, 文中 所述设计参数取值是合理可行的, 一体化氧化沟工 艺的处理效果完全满足国家 城镇污水处理厂污染 物排放标准 ( GB18918- 2002) 的相关要求和规定, 而且该工艺具有构筑物少、 设备数量少、 设备装机功 率低、 运行成本低、 建设费用低、 运行管理方便等优 点, 也说明了一体化氧化沟工艺是适合贵州山区城

参考文献
[ 1] [ 2] [ 3] 邓荣森. 氧化沟污水处理理论与技 术 [ M ]. 北京: 化学 工业出版社, 2006 . G B 18918- 2002. 城 镇污 水 处理 厂 污染 物 排 放标 准 [ S] . 上海市政工 程设计 研究总院 . 市 政工程 投资估算 编制 办法 [ M ]. 北京: 中国计划出版社, 2007.


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