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金马机械A1265/6040加工中心XYZ三轴钣金防护罩

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最后更新: 2020-06-30 21:59
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公司基本资料信息
详细说明
 有关防护罩参数的计算,本文采用了传统机理计算公式进行计算的。其实,在实际计算过程中也可以借助计算机辅助设计各种参数。例如利用ANSYSWORKBENCH分析软件分析防护罩伸缩的动态响应情况,分析不同防护罩结构的动态性能,最后选择性能最好的结构进行计算机辅助设计。另外,设计防护罩外形参数时,一定要考虑安装等情况。因此,设计外形时需要留有足够的冗余量,方便安装,保证机床正常运行。例如,当设计机床防护罩最大伸长量时可以参照机床丝杠的长度,加长机床丝杠3-5倍的长度;计算防护罩最小收缩量

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时,可以在计算的基础上再减少机床丝杠的3-5倍的长度为宜。本文采用的公式已经考虑了这种情况,但是如果设计大型加

工中心的防护罩时还应根据实际情况进行调整,以满足设计的要求。导轨防护罩是高速机床中非常重要的组成部分,可以起到防护导轨等部件的作用。本文详细分析了高速机床防护罩的结构和有关参数之间的相互关系。本文提出的各种参数的计算公式也会对高速机床防护罩的制造和安装工作具有指导作用。

 

机床导轨防护罩是用来保护机床导轨不受外界腐蚀及破坏的重要部件,普通钢板伸缩式防护罩结构简单、造价低廉,但在机床高速运动情况下,层与层之间的卡沿和挡板会产生剧烈撞击而导致结构破坏。为实现机床在临界速度为90~120m/min的高速运动,提出在挡板上添加金属橡胶和使用剪力式结构(改进铰链式结构)两种改进方案,在Solidworks中完成建模,并在ANSYSWorkbench中进行仿真,最终证实在挡板合适位置添加金属橡胶方案切实可行。

 

机床工业是整个制造业的基础,而高速、高效、环保、智能化以及机床功能复合化是数控机床的发展方向。因此势必要调整相关技术以符合市场需求,机床技术的调整不单是机床核心技术的调整,机床的附件也要进行调整,例如机床导轨防护罩。

 

机床导轨防护罩是改善导轨的工作环境,保护导轨精度,提高导轨使用寿命的重要部件。根据机床主轴快速移动速度,机床导轨防护罩可以分为低速、中速、高速。高速导轨防护罩是高速机床不可缺少的组成部分,在保证数控机床高精度、高速度、低噪音方面起到重要作用。数控机床的快移速度基本已达到40~60m/min,高的已达到90~120m/min。

 

国内机床普遍使用的防护罩快移速度保持在60m/min左右,达不到高速机床90~120m/min的移动速度要求,具体表现为:防护罩层与层之间相互拉动或推动时,会产生较大的碰撞和噪音,机床的振动也十分明显,导致机床加工精度降低而最

 

为关键的是,防护罩的卡沿和挡板在相互撞击的过程中会产生极大的冲击,位于中间位置的防护罩层在运动中也会产生无规则的混乱撞击,极易导致防护罩的破坏。由于其快移速度不大,故制造过程较为简单,制造成本较低。

相对于国内而言,国际市场上中国台湾、日本、德国的高速机床防护罩技术则相对较为成熟。目前国内高速导轨防护罩70%以上的份额被台湾引兴公司占据,该公司高速防护罩技术(内置铰链机构)已经申请专利。国内很多厂商单纯地模仿其铰链机构,没有太大的技术优化,并且采用该技术制作的高速导轨防护罩成本比现在提升近50%。

 

日本东芝机床防护罩公司生产的BTH–110机床防护罩使用了新式的铰链多球面链板,如图3所示。一体成型的链板组合强度高、配合精准、动作稳定安静,并且采用了带有双同动机构的同动伸缩式导轨防护罩,可以弥补普通防护罩的缺点,使移动的平行性更好,更能保证机床整体性能。成立于1989年的EEWPROTEC德国公司在CIMT2019展会上展示了其公司生产的高速五轴机床,该机床防护罩的制作大量使用了碳纤维这种轻质材料,其重量仅为钢材的1/8~1/6,因此其移动部件的质量很轻,最大进给速度可达220m/mi。

 

随着科技的发展,新型材料在机床部件制作的领域上使用的越来越广泛,但是也造成了其制作成本的显著提高。

目前国内外高速防护罩技术主要有以下3种:

利用高性能材料(如碳纤维、蜂窝铝等)代替现有钢板的轻量化设计,防护罩轻则冲击力变小,可以适应更高速度。

使用铰链机构代替普通碰撞接触式结构使机床快移速度显著提高。

对关键部位进行柔性设计,利用柔性但耐冲击的材料,弥补现有风琴式防护罩没法阻止高速冲击铁屑的缺点。

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