立式车床静压导轨的设计.pdf

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SOLUTION工芝/工装/目/断/測/维修/造
立式车床静压导轨的设计
郭玉英
(齐重数控装备股份有限公司研发中心,黑龙江齐齐哈尔161005)
摘要:静压导轨具有摩擦系数小、导轨磨损少、进给速度的变化对油膜刚度的影响小、低速运动时速度均匀等特点,因此
在重型及超重型立车上较多采用静压导轨。文中以d12.5m立车为例,介绍了其静压导轨设计过程及相关参数的选择。
关键词:油膜厚度;导轨温度;油膜刚度;剪切发热;油粘度
中图分类号:TG5023
文献标识码:A
文章编号:1002-2333(2011)06-0118-02
1引言
定心,用9069480推力轴承作工作台中心的固定机械卸
静压导轨是指将具有一定压力的液压油注入两个接荷,保持一定的卸荷高度,在工作合导轨温升较高引起
触的导轨面间的油腔,使两个接触的导轨面互相分开,形心,或者是直径较小而重量又大的工件压在工作台中心
成承载油膜,实现纯液体的摩擦。静压导轨的优点是:导部位,推力轴承才起作用。一般情况下,重量全部由环形
轨摩擦系数小,相应地使驱动功率变小;导轨的磨损少,导轨承担。
延长了导轨的使用寿命;进给速度的变化对油膜刚度的
在底座导轨平行横梁方向的直径上,设有三个油膜
影响小,提高了机床的工作精度,稳定性好;低速运动时厚度测量装置,两个靠近导轨内径,一个靠近外径,根据
速度均匀,不会产生爬行现象;可以降低对导轨材料的要测測厚装置所指示的数值来改变变量泵的流量,以调整到
求等。近年来德、日、美等国家生产的重型、超重型立式车恰当的油膜厚度。在同直径上还设有两个导轨温度指示
床多采用静压导轨。
器,当运行中发生故障,导轨温升达到一定值时,会发出
2立式车床主要技术参数
报警讯号,操作工人应停车检查,否则,如果温度继续上
以12.5m立车为例,主要技术参数(与导轨有关部升,机床将自动停车。
分):(1)工作台直径:8000mm;(2)工作台转速:0.16
流量计算从负荷及油膜厚度考虑:一个油腔的有效
16r/min;(3)最大加工直径:12500mm;(4)最大加工重承载面积为(图1)
量:400t:(5)工作台最大扭矩:800kN?m。
(315-305)r/36]-40x11=18290omm2
3静压导轨的设计
空载及满载时油腔压力分别为
导轨外径7000m,内径d6000m,分36个油腔,每
120000/36x1829=0.182Nmm2
个油腔除内外周向回油外,还有径向回油,各油腔压力不
520000/36×1829=0.79N/mm
互相干扰。在70m以外和d6000mm以内,还有一道
30号机械油的粘度mr为280厘泊=0.25Pas:aam为
宽30m、高出导轨面3mm的墙,可使导轨始终浸在油中47厘泊=0.42x10Pa“s
工作,以免在高速时因径向回油槽回油,将空气带入油腔
油腔节流边系数为:
而失压;突然停车时,导轨间仍保持有油,每个油腔均用
3400m/18-210+3100m/18-210+2×300/100=13.14
块锌铝铜合金板制成,固定在底座上,结构及油腔详细
满载时油膜厚度取0.15mm,根据工作台、底座导轨
尺寸见图1。
加工、装配、安装、调整精度,装卡工件的变形、环境温度
工作台在导轨处的厚度为1100m,其余部分也在等,随时可以调整其厚度,这里只作为设计依据,也作为
700mm以上,有足够的刚度。用3182/670型轴承作径向选择和试验考核多点齿轮分油器的依据。在选择变量泵
容量时,应在此基础上再酌留储备。
一个油腔在10℃及40℃满载的流量分别为Qm满=
0.79×13.14×0.015×60/12×0.25=0.7L/min,Qme满=0.79×
10
13.14x0.015×60/12x4.2x102=4.17L/min;40℃满载整个导
10
轨的流量为:Qs=4.17×36=150.12Lmin,每套变量泵分油
器的流量则为Q=150.12/3=50.04Lmin
从油在导轨间受剪切所产生的功率损耗来考虑,导
轨间没有直接的金属接触,也就没有摩擦损失,但工作台
10°-一
导轨与底座导轨有相对速度,油受剪切,其剪切力的大小
图1
与粘度、面积、相对速度成正比,与间隙成反比。即:F=
1181机械工程师2011年第6期
解決盲
工芝/工装/目/断/脚/维修/改造 SOLUTION
超高强度铡深长盲孔的高精度钴削加工
李志栋,文雯,黄国华
(中航工业飞机起落架有限责任公司燎原分公司,陕西城固723200)
摘要:介绍了超高强度钢零件深长盲孔的钻削精加工,并对某转包产品进行试验验证。试验结果表明,通过钻削加工
能够达到超高强度钢深长盲孔高表面质量的要求,实现高效加工。
关键词:超高强度钢;深长盲孔;高精度钻削加工:钻削试验
中图分类号:TG52
文献标识码:A
文章编号:1002-2333(2011)06-0119-02
1引言
后,其硬度大约为HBS270,强度,≥1100MPa,o,≥
超高强度钢(如40CrNi2Si2MoVA)具有抗拉强度高、1000M1Pa。在深孔加工中,不易断屑,刀具磨损快,最容易
初性好等优良特点,因此被广泛用于飞机起落架上,但其产生月牙洼磨损,随着月牙洼磨损的扩大,刀刃将产生崩
切削性能较差,属难加工材料,并且对应力集中(缺陷)敏缺或烧损,切削抗力大,切削振动大,増加了深长盲孔的
感和氢脆较敏感,故常采用整体件。在需要加工深孔时,通加工难度。
常我们采用“钻初孔一多次扩孔一热处理一磨孔”的加工方3深孔钻削系统和深孔钻头的设计
式,但对粗糙度Ral.5的深长盲孔(孔底为型面)的加工是
深孔钻按排屑方式分为外排屑(枪钻)、内排屑(BTA
生产中的一大难题。本文通过对超高强度钢材料的切削性深孔钻、DF系统深孔钻和喷吸钴)。BTA内排屑错齿深孔
能分析和具体零件的加工试验,进行了一系列钻削试验表钻削系统的工作原理如图1所示,它加工精度好,生产率
明,其工艺效果良好,有效地解决了超高强度钢(孔底有型较高,比外排層高3倍以上。
面)粗糙度Ral.6的深长盲孔的高精度钻削加工问题。
超高强度钢深长盲孔钻头的结构如图2所示,采用多
2超高强度钢材料的特性及加工性能
刃错齿内排屑深孔钻结构,该钻头在设计上有以下特点
2./超高强度钢材料特性
(1)将过去的焊接式深孔钻头改为机夹式可转位深
超高强度钢(如40CrNi2Si2MoVA)貝有高溶
透性、超高强度、优良的横向塑性、断裂韧度、抗
夹盘静态中心冷却液钠管
入日支果时套等刚金
疲劳性能等良好的综合机械性能。但切削性能较
差,并且对应力集中(缺陷)敏感和氢脆较敏感。
2.,2超高强度钢切削性能
向会能头
超高强度钢模锻件经正火高温回火处理
图1
uAVh,N:ー油的动力粘度;Pas:Aー导轨面积(油腔部分允许工件重量为100,油腔压力为(1200010000x
因油液很厚,不计算在内),mm3;-相对速度,ms。=36×1829=0.34Namm2:则流量为Q个胞=0.334x13.14x
2mm/60,r为导轨平均半径;a为工作台转速,/mi