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汉江机床设计S7720B数控蜗杆磨床

2014年07月17日 11:14中国机床商务网点击:5470

  【中国机床商务网名企在线】为了提高蜗杆磨床的加工精度、加工效率和自动化程度,陕西汉江机床蜗杆磨床具有更强的市场竞争力和经营优势,陕西汉江机床已相继开发了SK7720A、SK7732×15、SK7732×20、SK7732×30和SK7763×40等数控蜗杆磨床,上述产品自投放市场以来,在国内减速机行业得到广泛应用,其性能得到广大用户的肯定,同时也收到用户反馈的多项问题,技术人员针对这些问题进行了多次改进,使系列蜗杆磨床不断完善。

  

  陕西汉江机床有限公司副总经理余建旬
  
  陕西汉江机床有限公司是1969年国家投资建成的精密螺纹磨床床生产主导厂,机械工业大型骨干企业,主要生产精密螺纹磨床系列、蜗杆磨床、特种专机、精密测量仪器、高精度CNC精密机床和滚动功能部件等系列产品。
  
  汉江机床有限公司现有员工2300多人,其中高级、中级科技人员近300人,公司设有国家级螺纹磨床研究所、陕西省滚动功能部件研究所和已取得省级以上科研成果70余项,多项产品填补了国家空白。
  
  满足用户需求研发新型磨床:
  
  为了提高蜗杆磨床的加工精度、加工效率和自动化程度,使我公司蜗杆磨床具有更强的市场竞争力和经营优势,我公司已相继开发了SK7720A、SK7732×15、SK7732×20、SK7732×30和SK7763×40等数控蜗杆磨床,上述产品自投放市场以来,在国内减速机行业得到广泛应用,其性能得到广大用户的肯定,同时也收到用户反馈的多项问题,技术人员针对这些问题进行了多次改进,使系列蜗杆磨床不断完善。
  
  随着市场竞争的日益激烈,各个厂家对其产品的互换性和齿形精度等有了更高的要求,为此多家用户要求我公司将数控蜗杆磨床砂轮架螺旋升角调整由手动改为伺服轴。另外,国内用户采购台湾的系列数控蜗杆磨床,其螺旋升角调整均为伺服轴,据销售反映多家用户对这一功能都很满意,为了进一步满足用户的要求,使我公司数控蜗杆磨床功能更加完善,同时能在市场竞争中立于不败之地,开发螺旋升角能伺服调整的SK7720B数控蜗杆磨床是非常必要的。

  

  图1SK7720B数控蜗杆磨床
  
  SK7720B数控蜗杆磨床的特点及优势:
  
  SK7720B数控蜗杆磨床如图1所示。机床的螺纹运动由头架主轴回转伺服电动机与工作台纵向运动伺服电动机联动而形成。在刚强的铸铁床身上装有机床的主要部件,床身的前面装有机床操纵台。工作台运动是沿着滚动和滑动的混合导轨(即V形导轨为滑动导轨,平导轨为滚动导轨)移动,砂轮架沿着滚动导轨移动。
  
  砂轮主轴部件装在砂轮架转筒上,由SIEMENS内置式交流同步电动机直接驱动砂轮主轴,实现砂轮的高速回转运动,通过修改数控系统参数可实现砂轮转速的调节,保证砂轮恒线速度。砂轮主轴采用高精度滚动轴承支撑,具有高回转精度和高刚性的优点,且维护方便。
  
  砂轮主轴螺旋升角的调整是通过砂轮架转筒的回转运动实现的,该回转运动为伺服控制,由交流伺服电动机通过高精度分度转台驱动,调整方便,准确度高。
  
  砂轮架转筒上装有数控砂轮修整器,由W、V两个数控轴联动插补,通过由伺服电动机驱动的金刚石滚轮对各种砂轮型线进行修整,修整精度高。
  
  头架主轴的回转运动、工作台的纵向运动、砂轮架的横向进给运动、砂轮修整器的垂直运动和水平运动及修整器金刚石滚轮的旋转运动都采用交流伺服电动机驱动。砂轮旋转采用SIEMENS内置式交流同步电动机驱动。
  
  机床的母丝杠和横向进给丝杠均采用高精度滚珠丝杠,丝杠的支承轴承及头架主轴轴承和砂轮架主轴轴承均采用进口高精度轴承,保证了较高的精度和稳定性。
  
  机床通过CNC系统控制,可实现工件在轴向和径向的自动分度,且分度精度高,动作可靠。Z、X、W、V、C、A轴均采用无间隙传动系统,消除了传动链中的反向误差。
  
  本机床采用全封闭罩壳,并配置了进口油雾处理器,减小了机床磨削所产生油雾对工作环境的污染,有利于操作工的身体健康。
  
  机床的设计原则:
  
  (1)设计依据标准:“GB/T9601—2006金属切削机床通用技术要求”和“JB/T9925.2—1999蜗杆磨床技术条件”和“Q/HJ003—2000S数控螺纹磨床系列产品制造与验收技术条件”。
  
  (2)尽可能多借用公司螺纹磨床系列产品的零部件,以实现产品的通用化和标准化。
  
  (3)尽可能采用公司数控螺纹磨床成熟可靠的结构,保证成功的可能性。
  
  (4)优先选用成熟的液压配套元件,以保证机床的使用性能和使用精度。
  
  磨床的磨削精度及加工案例:
  
  本机床为八轴数控蜗杆磨床,适用于机床制造厂及其他机械制造厂磨削长度750mm,直径200mm以内的各种圆柱形蜗杆,如ZA、ZN、ZI、ZK和ZC1型等齿形的蜗杆,也可以用来磨削梯形丝杠。配置FAGOR8055i/POWER—M数控系统,也可应用户要求配置SIEMENS840Dsl数控系统。
  
  使用此机床磨削蜗杆,能达到的精度为:Z=1~2,4级;Z=3以上,5级。
  

  图2用SK7720B数控蜗杆磨床磨削蜗杆的加工案例
  
  蜗杆的模数为4,头数为1,导程为12.566mm。磨削精度为:①轴向齿距的极限偏差:±0.0036mm。②轴向齿距的极限累积偏差:±0.0067mm。③齿形误差:0.0056mm。④螺牙径向跳动误差:0.0056mm。⑤螺纹表面粗糙度值Ra=0.32μm。
  
  用SK7720B数控蜗杆磨床磨削梯形丝杠能达到的精度为6级,磨削Tr50×5梯形丝杠时,达到的精度为:①在丝杠2π内:0.004mm。②在25mm长度上:0.007mm。③在100mm长度上:0.008mm。
  
  ④在300mm长度上:0.011mm。⑤在丝杠全长上:0.016mm。⑥丝杠全长上中径尺寸变动量:0.01mm。⑦丝杠中径跳动:0.008mm。
  
  结语:
  
  SK7720B数控蜗杆磨床主要部件采用了我公司同系列机床的成熟部件结构,缩短了设计和制造的周期,节省了机床的制造成本,降低了机床试制的风险。
  
  针对数控蜗杆磨床加工需求,研制开发高效数控蜗杆磨床,解决了国内精密、高效、数控蜗杆加工设备的设计与制造问题和关键部件设计与制造技术问题;掌握了具有自主知识产权的高效蜗杆加工机床制造技术。该产品在加工精度和加工效率方面达到国外同类产品先进水平,实现了高速、精密蜗杆国产化加工。随着该产品的成功出产,受到广大用户的青睐,在我国减速机行业及汽车配件行业得以广泛使用,并远销海外,产品的经济效益也得以体现。
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