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    磨床用自定心中心架

      发布时间:2018-03-23 18:33

      本课题针对目前应用广泛的自定心中心架进行设计研究,设计一种自定心中心架,提高机床支承工件的装夹刚度,克服传统中心架对心不准,支撑块易磨损,加工中易产生振动等困难,以提高机床的加工精度。

      本课题针对数控螺纹磨床磨削超细长丝杠和螺杆中对于液压自定心中心架的工程实际需求,进行新产品的开发和性能试验研究。目的是适应现代数控机床附件要求精度高、效率高、可靠性高等要求,克服传统中心架对心不准,支撑块易磨损,加工中易产生振动等困难。打破国外相关产品的技术垄断,完成完善液压中心架的设计计算和加工制造,形成具有自主知识产权的液压中心架系列设计资料,达到液压中心架国产化目标。

      利用CAD技术,借助计算机编程技术,以空间解析几何为依据,对平移凸轮轮廓曲线进行计算和仿真,满足自定心中心架的高精度设计要求和系列化设计要求。

      基于平移凸轮廓形曲线的复杂性,利用CNC砂轮修型技术和数控磨削技术完成平移凸轮廓形的精确加工;设计专用的检测方案,利用投影和CCD成像技术对加工后的平移凸轮廓形进行检测,验证磨削加工的精度,保证加工和设计的一致性,最终提高液压自定心中心架的定心定位精度。

      根据超长细杆的车削和磨削特点,自定心中心架的三个夹持点所受的工作力大小和方向都不同,各夹持点的驱动杆和驱动凸轮的受力不平衡。因此,设计一种非线性的液压驱动系统,使得各夹持点的夹持力相对恒定。

      中心架作为一种通用的机床附件,在加工制造领域应用非常广泛。本项目所涉及的液压自定心中心架,是现代数控机床加工细长轴类,尤其是发动机曲轴,超细长轴类、杆类零件时必须的一种机床附件。

      在汽车制造领域,随着汽车工业的发展,发动机曲轴的生产加工数量和规模一直高居不下,对发动机曲轴各轴颈的加工离不开自定心中心架。从2010年起,中国汽车的年产销量已经超过了一千万辆,汽车工业对自定心中心架的需求量很大,按照一条中型曲轴加工生产线万根发动机曲轴,需要配套的设备数在20台套,需要的中心架数量在40台套计算,每年按照20%的比例更换和新增,则需要的中心架在4000套以上。单套中心架由现在的进口价格6万元/套降低至2万元/套计算,则仅此一项可节约1.6亿元人民币。在汽车工业中凸轮轴的制造加工也是离不开中心架,由于凸轮轴更细更长,每次加工需要支承的位置更多,因此在凸轮轴加工方面需要投入的中心架数量更多。

      在制造业领域,随着数控机床的普及,细长、超细长丝杠和螺杆的应用越来越广泛,单台设备的细长轴使用数量在5根以上。以陕西汉江机床有限公司为例,作为国内滚动功能部件的重要生产企业之一,年产丝杠在10万米以上,所需的加工设备约60台套,平均每台配备中心架数量3台套,而目前企业中使用的中心架基本是手动调节的3点支撑中心架,液压中心架仅有10台套,需要更新的数量还很多。而全国和陕西汉江机床有限公司规模相当,甚至超过的丝杠生产企业在500家左右,仅新增丝杠的加工所需要的中心架数量每年不少于2000台套。

      随着陕西汉江机床有限公司的SK7450系列超长丝杠磨床的成功开发,单台机床需要配备的液压中心架数量在10台套以上,每年的机床产销量20台,则需要新增的中心架需求量也在200台套以上。而车床中使用中心架的数量更大。

       Nonlinear Dynamic behaviors of a Marine Roto

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