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沈阳第一机床厂精密机床卸荷装备构造预设和检测
发布者:admin  日期:2012-11-23  点击:405
弹簧数量对系统影响分析在卸荷系统中,沈阳第一机床厂卸荷弹簧的作用是承载主导轨运动负荷的质量,卸荷弹簧的数量对卸荷系统的性能有着重要的影响,具体分析如下:首先,以一块承受均布载荷作用的平板为例,当悬挂弹簧的数量多的时候,根据材料力学理论,平板的受力均匀,变形也相对要小,如所示。在本文设计的卸荷系统结构中,当卸荷量相同时,使用的弹簧数量多,对于保证卸荷的均匀性与减小卸荷浮板的变形比较有利。
  其次,卸荷系统中使用的卸荷弹簧数量越少,沈阳第一机床厂单个弹簧承受的拉力就越大,计算得到的弹簧刚度就越大。弹簧的刚度对卸荷系统的影响主要有以下两方面:(1)弹簧刚度越大,调整就越困难。(2)当需要调整微小变化的卸荷量时,弹簧刚度越大,对相同的拉力,弹簧的变形就越小,测量精度就越差。综上所述,在本文讨论的卸荷系统中,在不影响其它零部件的安装和不影响调整的情况下,应尽可能多的使用卸荷弹簧,本设计选用了16根卸荷弹簧。
  卸荷弹簧设计(1)卸荷弹簧结构设计为了准确地调整卸荷量,沈阳第一机床厂要求弹簧特性曲线呈线性,选择弹簧形式为圆柱形拉伸螺旋弹簧,卸荷弹簧结构设计如所示。弹簧通过两个弹簧补芯与导轨溜板和卸荷浮板连接。卸荷弹簧两端磨平,像螺母一样直接拧进表面有螺纹的弹簧补芯中。拧动调整螺杆就可以调整卸荷弹簧的伸长量,达到精确调整卸荷量的目的。(2)卸荷弹簧的尺寸计算按Ⅱ类弹簧的要求对卸荷弹簧的尺寸进行了计算。选择卸荷弹簧材料为65Mn.计算得到的卸荷弹簧尺寸参数如所示。
  结论本文设计并制造了一种新型的、适合于大型超精密机床的导轨卸荷系统。沈阳第一机床厂分析了卸荷系统中弹簧数量对卸荷系统的影响,并计算了弹簧的尺寸参数设计,测试了弹簧刚度;设计了使用小孔节流的气体静压卸荷浮板,根据计算结果选择了卸荷系统供气压力为0.5~0.6MPa,卸荷量应该>1000kg;设计并校核了卸荷梁结构,从机床的运行结果看,卸荷梁满足使用要求;运用“单尺反转误差分离法”测量了卸荷系统作用下的主导轨直线度,证明了卸荷系统能够有效保证导轨的直线度精度;沈阳第一机床厂最后在卸荷系统作用下用机床进行了超精密加工试验,工件的表面粗糙度Ra为12nm.
 
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