B690型牛頭刨床的液壓及控制系統(tǒng)設(shè)計含10張CAD圖
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附錄 1:外文翻譯
牛頭刨床和龍門刨床刀具頭的改進(jìn)用于提高生產(chǎn)力以及節(jié)約能源
摘要:在制造車間,許多機床被使用。其中兩個是牛頭刨床和龍門刨床,這兩
個機器被用來加工平面。他們使用單點道具的往復(fù)運動來完成工作。在刀具前進(jìn)的過程中會進(jìn)行加工,而在回程的時候刀具則會處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。機器的快速返回機制,減少了無效時間和能源損耗。為了進(jìn)一步減少空轉(zhuǎn)時間,改良后的刀具頭是由兩個擺動刀架設(shè)計而成,并且制造和測試的。這種安排確保了在刀具返程過程中,也可以完成材料的祛除。在這篇文章里,實驗的結(jié)果,如何節(jié)約能源減少加工時間以及提高生產(chǎn)力,都會被一一敘述。
關(guān)鍵詞:生產(chǎn)率改進(jìn)、牛頭刨床、節(jié)約能源
簡介
熱能和電能是工業(yè)中使用的兩個能源形勢,以熱的形勢來命名的一些加工過程的能量被用于鍋爐生產(chǎn)蒸汽,爐內(nèi)融化金屬,內(nèi)燃機發(fā)展軸功率以及醫(yī)院的消毒等。同時,電能的形式用在燈泡中產(chǎn)生光,在電動機中產(chǎn)生不同容量的軸功率以滿足不同的應(yīng)用如電機與泵,洗衣機,風(fēng)扇以及其它一些電器耦合機。
在制造車間不同類型的機床被用于不同過程,有少部分是旋轉(zhuǎn)式機床, 其它大多數(shù)是往復(fù)式機床。典型的例子有車床,外圓磨床,凸輪加工機床, 這些機床中,工件被旋轉(zhuǎn),而刀具被安裝在固定刀架上。牛頭刨床和龍門刨床是用于加工平面的機床,這類機床有往復(fù)運動的刀具或工件,通常一個單點的工具會用這些機床,在刀具前進(jìn)的過程中,工件將被加工而在刀具返回過程中,刀具將會處于閑置狀態(tài)。為了改變著一點,刀具被安裝在
一個被稱為擺動刀架的裝置上。換句話說,改變返回過程中刀具處于不加工的無效移動狀態(tài)。
為了減少空置時間,用第二擺動刀架提供一個新的刀具形態(tài)用于牛頭刨床和龍門刨床機械。在這篇文章里, 實驗的結(jié)果,如何節(jié)約能源減少加工時間以及提高生產(chǎn)力,都會被提及。
牛頭刨床: 整形是一種往復(fù)式機床,主要用于平面機。他們可以分為如下:
l 標(biāo)準(zhǔn)型的或普通的牛頭刨床,
l 曲柄式,
l 齒輪傳動的類型,
l 液壓式,
l 臥式,
l 推式,
l 拉式
l 垂直型和
l 齒輪加工齒輪刨床
工具頭連接到滑枕可往復(fù)運動?;砗偷毒叩倪\動是由一個電動機或液壓回路驅(qū)動。一個快速返回機制是用來使返回中速度比向前切削行程快。返回到切割時間的比工率是在 0.3 到 0.5 的范圍內(nèi)。加工過程發(fā)生在 ram 的前進(jìn)沖程中。回程中,隨著擺動刀架裝置的幫助下,刀具空置時傾斜一點,傾斜的刀架幫助我們避免損害被加工表面。
工件得到加工,并且是夾在桌子上。它可以縱向或側(cè)向移動提供所需要的切削深度和進(jìn)給。加工可以分為四個步驟:
l 首先將工件安裝在工作臺上,在刀架上設(shè)置粗切削刀具。
l 其次,RAM 的行程長度設(shè)置在這樣一種方式,該工具將有過多拍切割從工作的兩側(cè)。
l 第三,切削深度和交叉進(jìn)給設(shè)置和粗切削完成。
l 最后,使用精加工工具完成加工。對于精加工的切削,切削深度與粗切削相比可能很小.
龍門刨床:龍門刨床用于加工大型平面。在這些機床中,刀具安裝在刀架上,刀架將固定在固定機架上,工件應(yīng)安裝在往復(fù)工作臺上.。龍門刨床的工作臺攜帶著固定在上邊的工件進(jìn)行回轉(zhuǎn)。通常一個單點刀具安裝在刀架上并且有一個固定的位置,而工作臺是由機械,液壓或電動裝置驅(qū)動的回轉(zhuǎn)裝置。工作臺的進(jìn)給過程中,工作被刨削同時刀具也經(jīng)歷了空置過程。
典型龍門刨床如下:
l 雙柱型,
l 單柱式或開式,
l 邊緣盤式
l 雙工作臺式。
龍門刨床機械特殊的設(shè)計可以像平面磨床、龍門銑床。很少有設(shè)計能提供一個以上的刀架和可以容納一個單點刀具。這使機器更具生產(chǎn)力。特殊工具可滿足行程長度的表范圍從 1 到 12 米。
牛頭刨床和龍門刨床的工具頭
傳統(tǒng)的工具頭:類似安排用于牛頭刨床和龍門刨床支持刀具和工件。牛頭刨床或龍門刨床的主要部件是鞍,旋轉(zhuǎn)底座,橫進(jìn)給裝置、垂直進(jìn)給裝置、擺動刀架、擺動頭和刀架。工具頭支撐刀柱,其中可安裝單點刀具.。擺動刀架和普通刀架由腹板兩側(cè)支撐。在某些設(shè)計中,達(dá)到 60°的兩邊旋轉(zhuǎn)是可能實現(xiàn)的。提供手輪移動工作臺。在刀具的前進(jìn)行程中,工件將被加工, 在刀具向后行程時,刀具將處于空轉(zhuǎn)狀態(tài).。要做到這一點,刀具安裝在稱為旋轉(zhuǎn)刀架的裝置上。換句話說,改變返回過程中刀具處于不加工的無效移動狀態(tài)。
改良工具頭:在牛頭刨床和龍門刨床的刀架上做過類似的改進(jìn)。改進(jìn)的工具頭的設(shè)計和制造用于容納兩個擺動刀架。
一般來說,擺動刀架做的比較小, 刨削長度是主要考慮。擺動刀架分別放置在 180°相移是合適的位置。左邊的刀具使用硬質(zhì)合金刀具用于測試。刀具的工作與牛頭刨床和龍門刨床的普通刀具相同,向前的行程中進(jìn)行刨削,回程時刀具空載。在修改后的刀架上,由于兩個刀架處于 180°相移, 在向前行程時會有一個粗切,在回程行程中,將有一個精切。改良后的加工程序在牛頭刨床和龍門刨床上是相同的。最細(xì)微的設(shè)計是在第二刀架的返回過程/5-11 靠背設(shè)計/。機床上的刀架安裝裝置與原來的系統(tǒng)相匹配.。該安排如圖 1 所示
改進(jìn)范圍:由于牛頭刨床和龍門刨床的的工作原理是相同的,關(guān)于節(jié)能,
節(jié)省時間和提高生產(chǎn)率的范圍內(nèi)的下列參數(shù)將對于兩種機床都有好處。
Rams face
Modified Tools
Tool Post No.2
Tool No.1
Chapper No.2
’s Modified Tools
Fsce Plate; No.2
能量守恒:在前進(jìn)沖程中,所提供的能量用于加工和克服摩擦.。在回程中, 它僅用于克服運動部件之間的摩擦.??梢試L試減少能源利用的水平的這種差異。第一次粗切后,整個表面將需要再次加工與精加工工具。如果這兩個切割過程一個接一個地發(fā)生,機器表面所需的能量可能會減少近一半.
生產(chǎn)率的提高:由于加工時間的減少, 刀具的安裝時間和消除表面光潔度的時間要求,可以實現(xiàn)生產(chǎn)率的顯著提高.。
實驗結(jié)果
牛頭刨床:牛頭刨床,這在 kumaraguru 學(xué)院專用機械實驗室用于執(zhí)行測試, 采用低碳鋼片作為試件。作業(yè)的長度、寬度和厚度分別為 250、100 和 20 mm。兩個刀具尖之間的差距保持約 5 毫米。對于向前行程時是粗切和返回行程是精切工具被使用。修改后的刀架布置, 確保在回程的過程中也能完成材料的去除。
由于機床的尺寸和工件太小,平均每個周期的時間可以有 10 次循環(huán)被完成。粗切削刀具在工件上做了一個粗略的切削,而精加工工具則在返回行程中完成精加工.。這種安排迅速完成加工過程。估計節(jié)省加工時間估計為 30%。在牛頭刨床上的測試是如實驗 1,2.
龍門刨床:在牛頭刨床改良工具頭的設(shè)計獲得成功后,設(shè)計了一個龍門刨床改良工具頭,進(jìn)行加工和測試。刀架進(jìn)行改進(jìn)基于”發(fā)熱技能”,龍門刨床,這在米/秒上,賓尼公司(工程。
Div.)、馬德拉斯/ 3 /是可用的。龍門刨
床有一個長度為 3200 毫米和寬度為
1040 毫米的工作臺。計劃的最大額定
速度為 7.46 米/分鐘,輸入功率為 15
馬力。
實驗進(jìn)行了 1720×63 毫米大小工
件的檢測工作。表 1 給出的實驗數(shù)據(jù)被用來推斷對 300,600 和 900 毫米等不同寬度的工件工作的結(jié)果。為了計
算所施加的能量,在電流表和電壓表的幫助下測量施加到三相電動機的電流和電壓。 功率因數(shù)的值從公司的電廠獲得為 0.9。 使用停止時鐘測量所需的時間。
計算過程:簡化程序的假設(shè)如下:
要完成一項工作,只需要在作業(yè)表面上掃描兩個單點切削刀具; 一次用粗切割工具,二次用精加工工具削工具。。
5mm 的小間隙足以去除從工作中移除的金屬碎片。
節(jié)能評估:使用常規(guī)機器,對于粗切削和精切削,分別將能量消耗分別設(shè)為 A1 和 A2。 通過改進(jìn)的工具頭,所提供的能量可以分為三部分,即(1) 具有空閑返回行程的粗略向前切削, 直到精加工刀具與工作接觸,(2)具有返回精加工切削的粗略向前切削,
(3)正向空轉(zhuǎn)行程和返回精加工切削,直到精加工刀具與作業(yè)脫離。 使所提供的能量分別為 B1,B2 和 B3。
節(jié)能率:=(A - B)* 100 / A(1) 其中,A = A1 + A2
B = B1 +B2 +B3
生產(chǎn)率提高的預(yù)測:假設(shè)使用常規(guī)刀架加工工件的時間為 t,并且修改后的刀架為'T'時,那么我們有,
節(jié)省時間的百分比=(t-T)* 100 /t(2) 和
機器生產(chǎn)率提高=(t-T)* 100 /T (3)
結(jié)果
實驗的結(jié)果列在表 2。節(jié)省能源的
估計高達(dá) 43%, 減少加工時間高達(dá)
48%,導(dǎo)致生產(chǎn)率提高了 93%,估計/ 12
/。
對于 63mm 寬的工件,預(yù)測節(jié)能的最大百分比為 58%的量級,并且對于 900mm 的寬度,節(jié)約的最大百分比降低到約 43%。
可以看出,較寬的板塊有更好的節(jié)省時間超過百分之 10 的百分比,導(dǎo)致生產(chǎn)率提高近 40%。
其他優(yōu)點:修改后的工具將有其他優(yōu)勢如下所列:
更好地提供均勻的能源使用。
由于在每個循環(huán)中進(jìn)行粗切削和精切削,單獨的精加工過程被完全消除。對于廣泛的工作,將顯著改善。
在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下,交替工具更換時間將減少
限制:修改后的工具列將有以下限制: 僅適用于平面。 V 型槽和燕尾槽不能加工。
機器的總加工面積減少一點。只能在一個方向上移動刀具
進(jìn)一步的工作范圍:對于結(jié)果令人鼓舞,所以進(jìn)一步的工作是推薦以更精
確地測量用于加工表面的能量,以便更好地精確地進(jìn)行節(jié)能計算。 工具固定時間,作業(yè)固定時間也可以在生產(chǎn)率改進(jìn)的計算中考慮。
結(jié)論
對于 900mm 的寬度,節(jié)能的最大百分比為 58%的量級。更寬的板具有
更好的時間節(jié)省百分比超過 48%; 導(dǎo)致生產(chǎn)率提高近 93%。節(jié)省能源利用和加工時間,導(dǎo)致生產(chǎn)率的提高是非常令人鼓舞的。 對刀架的修改可以在研究所中作為演示模型使用,并且在工業(yè)中在其正常生產(chǎn)中使用。
附錄 2:外文原文
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b690
牛頭
刨床
液壓
控制系統(tǒng)
設(shè)計
10
cad
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B690型牛頭刨床的液壓及控制系統(tǒng)設(shè)計含10張CAD圖,b690,牛頭,刨床,液壓,控制系統(tǒng),設(shè)計,10,cad
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