臧明明
參考普通機(jī)床的裝配工藝,探索數(shù)控加工中心機(jī)械本體的裝配問(wèn)題,指出在裝配當(dāng)中需要注意的一些關(guān)鍵點(diǎn),僅供參考。
數(shù)控加工中心的機(jī)械本體與數(shù)控機(jī)床相近,唯一的區(qū)別是數(shù)控加工中心是帶刀庫(kù)的數(shù)控機(jī)床,屬于多功能數(shù)控機(jī)床。在其機(jī)械本體的裝配上相對(duì)要復(fù)雜一些,但總體上的裝配工藝可參考機(jī)床的裝配工藝。
1.1 裝配工藝中的關(guān)鍵點(diǎn)
裝配一般是指將機(jī)械零件進(jìn)行組裝的工藝過(guò)程。其中一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于裝配精度,有些機(jī)械設(shè)備明明是按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行組裝的,但是最終在試運(yùn)行中還是會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,關(guān)鍵就是精度沒(méi)有達(dá)標(biāo),精度不達(dá)標(biāo)裝配的產(chǎn)品就是不合格的。而實(shí)際上這里和機(jī)械產(chǎn)品零件的精度有著一定的關(guān)系,因?yàn)榱慵彩潜患庸こ鰜?lái)的,其零件的加工精度并不一定完全滿足要求,在裝配過(guò)程當(dāng)中就可能因?yàn)榱慵募庸ぞ鹊钠疃a(chǎn)生累計(jì)誤差。
1.2 裝配關(guān)鍵技術(shù)
裝配工藝技術(shù)手段有多種方法,包括互換裝配、修配裝配、調(diào)整裝配、分組裝配等等,其中互換裝配的應(yīng)用最廣,這種方法是流水線規(guī)模化生產(chǎn)出現(xiàn)以后出來(lái)的一種裝配工藝。因?yàn)樵摲椒ó?dāng)中使用的機(jī)械設(shè)備的零部件都是通用的,對(duì)裝配技術(shù)并沒(méi)有太大要求,但對(duì)零件加工的要求非常高。分組裝配則更適合大量裝配,對(duì)裝配技術(shù)的要求很高,但對(duì)某些零部件的精度要求并不是很高。調(diào)整裝配簡(jiǎn)單說(shuō)就是對(duì)一些零件進(jìn)行調(diào)整或者添加一些補(bǔ)償件來(lái)使其達(dá)到裝配的精度要求,裝配工藝相對(duì)要復(fù)雜一些,也比較高級(jí)。修配裝配是非常高級(jí)的一種裝配方法,對(duì)裝配工作人員的要求非常高,這種裝配工藝通常都是手工作業(yè),一般針對(duì)的都是高精密度的機(jī)械產(chǎn)品裝配。
事實(shí)上不管是采用哪種裝配工藝,其核心的東西都在于將零部件連接起來(lái),形成整體機(jī)械設(shè)備。因此在裝配當(dāng)中,除開(kāi)裝配精度之外,還需注意如下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
第一,零部件清洗,這是機(jī)械產(chǎn)品在裝配之前必須要做的一項(xiàng)工作,對(duì)于新加工出來(lái)的零件,這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)相對(duì)要簡(jiǎn)單一些,只需要將零部件上的雜物清理干凈,并涂刷上潤(rùn)滑油即可用于裝配(注意精度要滿足要求)。對(duì)于維修當(dāng)中的機(jī)械,舊零件的清洗相對(duì)要復(fù)雜得多,需要針對(duì)舊零件的精度進(jìn)行檢查,然后再清洗一遍,清洗一定要滿足質(zhì)量要求,否則一點(diǎn)點(diǎn)的雜質(zhì)都可能造成機(jī)械設(shè)備零部件的連接面發(fā)生早期磨損。
第二,對(duì)于旋轉(zhuǎn)件,如齒輪、飛輪等,為了保證這些零部件不會(huì)在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中因?yàn)殡x心力不平衡出現(xiàn)振動(dòng),在裝配中必須要做平衡,一般包括動(dòng)平衡和靜平衡,通過(guò)平衡修正來(lái)滿足裝配的精度要求。
第三,刮削,一部分零部件在裝配前需要進(jìn)行處理,即刮削,這個(gè)點(diǎn)在以前采用的是人工加工的手段,現(xiàn)在一般都是精磨或精刨,用機(jī)械來(lái)加工。
第四,裝配的核心是連接,所以連接在裝配工藝技術(shù)當(dāng)中是非常關(guān)鍵的一環(huán),連接看起來(lái)是非常簡(jiǎn)單的,連接的方法很常見(jiàn),比如螺紋連接,過(guò)盈連接,還有鉚接,焊接等方式,比如螺紋連接,實(shí)際上就是擰螺絲,但是看似簡(jiǎn)單實(shí)際上在裝配當(dāng)中非常的關(guān)鍵。其中有一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),即夾緊力,這個(gè)力在裝配當(dāng)中是很難直接得到的,一般需要通過(guò)測(cè)的扭矩來(lái)得到,但是現(xiàn)有的工具并不能將扭矩完全轉(zhuǎn)化為夾緊力,真正轉(zhuǎn)化的只有約10%,剩余的扭矩基本上都上用來(lái)克服摩擦力的。所以裝配當(dāng)中如果是螺紋連接的零件,關(guān)鍵要考慮好扭矩。如果扭矩異常,不是螺栓有問(wèn)題,就是操作方法不當(dāng)或工具有問(wèn)題。
第五,校正,零件連接后必須要進(jìn)行校正,校正的目的關(guān)鍵是要使裝配好的機(jī)械產(chǎn)品滿足精度要求,校正期間必須要一個(gè)零件一個(gè)零件的校正,避免出現(xiàn)累計(jì)誤差。一般校正中會(huì)先確定一個(gè)校正用的基準(zhǔn)點(diǎn),確定基準(zhǔn)點(diǎn)的精度后可作為后續(xù)零件的精度校正,如工作臺(tái)的精度校正,可以在總裝完成后利用加工中心的精刨加工方法來(lái)進(jìn)行校正。
從數(shù)控加工中心機(jī)械本體的裝配來(lái)說(shuō),實(shí)際上與普通機(jī)床的零部件裝配工藝是差不多的,數(shù)控加工中心也是從普通機(jī)床發(fā)展而來(lái),其機(jī)械本體的裝配可參考普通機(jī)床的裝配工藝,上文當(dāng)中提出了一些裝配中的關(guān)鍵點(diǎn)。注意好上文列舉的關(guān)鍵點(diǎn),基本上可保證機(jī)械本體的裝配質(zhì)量。
但數(shù)控加工中心畢竟不是單純的數(shù)控機(jī)床,更不是普通機(jī)床,數(shù)控加工中心的機(jī)械本體當(dāng)中是有很多微電子設(shè)備的,這些設(shè)備會(huì)由一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)控系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行管理,并實(shí)現(xiàn)加工中心的更多功能。所以在數(shù)控加工中心的裝配當(dāng)中還需要特別關(guān)注數(shù)控系統(tǒng)的安裝,要求在裝配前要檢查數(shù)控系統(tǒng)本體以及配套的各類模塊,如速度控制模塊、伺服電機(jī)、主軸控制模塊等等。然后根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)給定的裝配順序以及要求進(jìn)行各個(gè)模塊之間的連接,這里涉及電氣安裝方面的內(nèi)容,應(yīng)參考電氣安裝方面的要求。
安裝好數(shù)控系統(tǒng),需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,要求確定主控單元電路的設(shè)定、速度控制單元電路的設(shè)定以及主軸控制單元電路的設(shè)定。根據(jù)要求依次確認(rèn)后,確認(rèn)電源是否滿足要求,確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)械本體之間各個(gè)接口的連接情況,一般這個(gè)部分可以利用數(shù)控系統(tǒng)自檢功能來(lái)確認(rèn)。
確認(rèn)完畢后,根據(jù)加工要求設(shè)定好參數(shù),進(jìn)行試運(yùn)行。試運(yùn)行要求至少連續(xù)2到3天,每天8小時(shí),或者直接連續(xù)運(yùn)行32小時(shí)。
綜上所述,數(shù)控加工中心機(jī)械本體的裝配課參考普通機(jī)床機(jī)械本體的裝配工藝,在裝配中注意清洗、刮削、平衡、連接以及校正等幾個(gè)工藝關(guān)鍵點(diǎn),保證裝配的精度,同時(shí)要注意數(shù)控系統(tǒng)的安裝問(wèn)題,保證數(shù)控加工中心的裝配質(zhì)量。
(作者單位:江蘇省濱海中等專業(yè)學(xué)校)