專利名稱:一種用于加工大型真空箱體的單臂刨床支撐裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于加工大型真空箱體的單臂刨床支撐裝置，其特征在于：它包括小車（1）、鋼軌（2）、支撐架（5）和連接裝置，所述的小車（1）由箱板（10）、橫柱（9）、轉軸（7）、軸承（8）和鋼輪（6）組成，兩箱板（10）間的轉軸（7）中部設置有軸承（8），軸承（8）外圈上設置有鋼輪（6），所述的鋼軌（2）平行與刨床工作臺（4）設置，小車鋼輪（6）設置在鋼軌（2）上。本實用新型的有益效果是：在刨床工作臺以外設置輔助導軌及隨動支承小車，并且小車與刨床工作臺連接在一起，確保了零件在加工中不會因自身重力作用發生傾翻，保證了零件在加工過程中的安全。
【專利說明】一種用于加工大型真空箱體的單臂刨床支撐裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及機械加工領域，特別是一種用于加工大型真空箱體的單臂刨床支撐裝置。
【背景技術】
[0002]單臂刨床是將刀具固定，通過工作平臺來帶動工件作直線往復運動，從而對工件表面進行加工，單臂刨床主要用于單件小批生產中刨削中小型工件上的平面、成型面和溝槽。但是用單臂刨床加工大型真空箱體等超重、超長的異形件時，由于被加工的箱體零件重心在刨床工作平臺以外，若將零件直接放于刨床工作臺面上沒有裝夾的狀態下，零件將向重心一側傾翻。如果在壓緊狀態下，零件將和刨床工作臺一起發生傾翻。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種避免零件因受自身重力作用發生傾翻的用于加工大型真空箱體的單臂刨床支撐裝置。
[0004]本實用新型的目的通過以下技術方案來實現:一種用于加工大型真空箱體的單臂刨床支撐裝置，其特征在于:它包括小車、鋼軌、支撐架和連接裝置，所述的小車由箱板、橫柱、轉軸、軸承和鋼輪組成，兩塊箱板分設在橫柱的兩端，箱板下方開設有安裝槽，轉軸設置在安裝槽內，兩箱板間的轉軸中部設置有軸，軸承外圈上設置有鋼輪，所述的連接裝置由連桿和分設在連桿兩端的固定板組成，所述的鋼軌平行與刨床工作臺設置在地面上，小車鋼輪設置在鋼軌上，小車的頂端設置有支撐架，連接裝置的一端固定在小車右邊的箱板上，另一端固定在刨床工作平臺的連接板上。
[0005]所述的轉軸兩端為扁平狀。
[0006]所述的橫柱有兩根。
[0007]本實用新型具有以下優點:
[0008]1.在刨床工作臺以外設置移動式的可調輔助支撐，在箱體零件裝夾及拆卸過程中，避免零件因受自身重力作用發生傾翻；
[0009]2.在刨床工作臺以外設置輔助導軌及隨動支承小車，并且小車與刨床工作臺連接在一起，確保了零件在加工中不會因自身重力作用發生傾翻，保證了零件在加工過程中的安全。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0011]圖2為本實用新型小車的主視圖；
[0012]圖3為圖2的A-A剖視圖；
[0013]圖4為箱體零件的受力分析圖；
[0014]圖5為箱體零件發生轉動受力分析圖；
[0015]圖中，1-小車，2-鋼軌，3-連桿，4-刨床工作臺，5-支撐架，6_鋼輪，7_轉軸，8_軸承，9-橫柱，10-箱板，11-固定板，12-連接板，13-配重塊，14-真空箱體。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型做進一步的描述，本實用新型的保護范圍不局限于以下所述:
[0017]如圖1、圖2和圖3所示，一種用于加工大型真空箱體的單臂刨床支撐裝置，它包括小車1、鋼軌2、支撐架5和連接裝置，所述的小車I由箱板10、橫柱9、轉軸7、軸承8和鋼輪6組成，橫柱9的兩端均設置有箱板10，箱板10下方開設有安裝槽，轉軸7設置在安裝槽內，兩箱板10間的轉軸7中部設置有軸承8，軸承8外圈上設置有鋼輪6，所述的連接裝置由連桿3和分設在連桿3兩端的固定板11組成，所述的鋼軌2平行與刨床工作臺4設置在地面上，小車I鋼輪6設置在鋼軌2上，小車I的頂端設置有支撐架5，連接裝置的一端固定在小車I右邊的箱板10上，連接裝置的另一端固定在刨床工作平臺4的連接板12上。
[0018]在箱體零件裝夾及拆卸過程中，刨床工作臺以外設置移動式的可調輔助支承，以避免零件因受自身重力作用發生傾翻。為確保零件在加工過程中的安全，在刨床工作臺以外設置輔助導軌及隨動支承小車，并且小車與刨床工作臺連接在一起，以確保零件在加工中不會因自身重力作用發生傾翻。為加大零件在加工過程中的安全系數，在刨床工作臺上增加1.8噸的配重。以抵消零件自身重力產生的傾翻力矩。因箱體零件的重心在刨床工作臺上以外，所以壓緊零件的螺栓所產生摩擦力力矩可抵消因啟動和換向所產生的慣性力矩，螺栓數量應在8顆以上(單個M24螺栓扭緊力矩為350Nm)，以確保加工過程的安全可靠。零件在刨床工作臺上定位裝夾好后，在工作臺運動方向兩側增加各兩處擋鐵，以確保箱體零件不會因啟動和換向發生移動和轉向。
[0019]受力分析如圖4和圖5所示:
[0020]在靜態狀況下:
[0021]在無支承小車的時箱體自重對翻轉點的翻轉力矩為T X:
[0022]T X=WX0.689 = 8800 X 9.8X0.689 = 59419.36Nm。
[0023]b.刨床工作臺克服箱體自重翻轉力矩為T G:
[0024]T G=WlX0.43 = 8000X9.8X0.43 = 33712Nm。
[0025]因為:59419.36Nm > 33712Nm
[0026]所以:必須在刨床工作臺外設置輔助導軌，避免刨床工作臺及箱體零件在加工中傾覆。
[0027]c.鋼軌的支撐反力NI:
[0028]NI= WX0.689/1.69=8800X9.8X0.689/1.69=35159N
[0029]d.刨床臺面的支撐反力N2:
[0030]N2= W - N1=8800X9.8 — 35159=51081 N
[0031]在動態狀況下:
[0032]a.在動態下刨床工作臺除受翻轉力矩外，由于刨床工作臺的啟動及換向，箱體零件會在運動方向產生瞬間的沖擊力(慣性力)，該沖擊力的大小為F:
[0033]F=ma
[0034]F= 8800X4.2m/10s (刨床工作臺的回程運行速度)/ 0.02s (啟動及換向時間)=184800N
[0035]m-真空箱體的重量(kg)
[0036]a——啟動及換向時的加速度(m/s2)
[0037]由于該力作用在箱體重心上,刨床工作臺在啟動及換向時間會受一個旋轉力矩。最終會對刨床“V”導軌側向產生一個慣性力矩。在該力矩作用下“V”導軌受剪切應力為:
[0038]τ =FXL/ ( α XhXb2) =184800X689/ (0.3 3 3 X 60 00 X 2002)
[0039]=1.59 Mpa
[0040]L-慣性力到回轉點的力臂(mm)。
[0041]h-刨床工作臺長度(mm)
[0042]b——刨床V”導軌的截面寬度(mm)
[0043]α——系數，與h/b的比值有關，在這里取0.333
[0044]因為“刨床V”導軌的材料為鑄鐵:其許用應力為:[τ ] = 120MPa
[0045]因為:1.59 MPa < 120MPa
[0046]所以箱體零件在運動方向產生瞬間慣性力矩不會對“刨床V”導軌產生破壞。
[0047]b.由于刨床工作臺在啟動及換向時產生瞬間慣性力矩，在該力矩的作用下，若零件壓的不緊，或者壓緊點少及壓緊點布置不合理，都有可能在啟動及換向時發生零件相對刨床工作臺轉動，從而倒置撞車的事故發生，下面就目前壓緊點的布局及數量進行一下受力分析:
[0048]I).各螺栓壓緊點磨擦力(在壓緊狀態):
[0049]T I——扭緊螺栓的力矩(Nm)
[0050]d——螺栓的公稱尺寸(mm)
[0051]P 1、P 2、P 3、P 4——壓緊點上磨擦力(N)
[0052]Ks-系數在0.1?0.3之間
[0053]Fs——摩擦系數在0.f 0.3之間
[0054]因為:刨床上采用的壓緊螺栓是M24，所以扭緊螺栓的力矩T 1=350 Nm
[0055]所以:PI=P 2=P 3= P 4=T I/KrdXfs= (350Χ 103/0.2X24) Χ0.2=14583.3Ν
[0056]2).零件不發生轉動的條件:
[0057]F 12.12+ 2P 12.6+2P 21.85+ 2P 31.8+2 P 41.85 彡 T+ F 20.7
[0058]F I——鋼軌與支撐小車之間的滾動磨擦力
[0059]F I=NlXFs (滾動摩擦系數)=35159 X 0.01=351N
[0060]T——刨床啟動及換向時產生的瞬間慣性力矩
[0061]T=FX (0.419+0.7) =184800X 1.1=203280 Nm
[0062]F 2——刨削力
[0063]試驗數據吃刀深度在3mm深時F 2=2490N
[0064]所以:F12.12+ 2P 12.6+2P 21.8+ 2P 31.8
[0065]=351X2.12+2X14583.3X2.6+2X14583.3X1.80+4X14583.3X1.85
[0066]=236993.58 Nm
[0067]因為:236993.58 Nm > 205023 Nm
[0068]所以:箱體零件在8顆螺栓壓緊的狀態下，零件不會發生轉動。
[0069]通過以上的分析，可以得知大箱體在單臂刨上加工，只要解決好以下兩個方面的問題，就能保證整個過程的安全:
[0070]I).保證輔助支撐隨動小車，在整個加工過程中不發生脫軌，造成箱體失去支撐而傾覆；在這里采取的措施是，把隨動輔助支撐小車與刨床工作臺連成一體，再就是在現在一個輔助支撐小車的基礎上再增加一個輔助支撐小車，進一步加大安全系數，提高加工過程的穩定性，另外在增加的輔助支撐小車與箱體支撐點之間加減震橡膠墊，消除加工過程中的因過定位而發生的振動沖擊。
[0071]2).為防止箱體在加工過程中，因慣性力矩的作用相對刨床工作臺發生移動和旋轉，在原8顆螺栓壓緊箱體的基礎上在增加兩顆螺栓壓緊，進一步增加箱體與刨床工作臺之間的摩擦力，以提高加工過程中的穩定性。
【權利要求】
1.一種用于加工大型真空箱體的單臂刨床支撐裝置，其特征在于:它包括小車(I)、鋼軌(2)、支撐架(5)和連接裝置，所述的小車(I)由箱板(10)、橫柱(9)、轉軸(7)、軸承(8)和鋼輪(6)組成，橫柱(9)的兩端均設置有箱板(10)，箱板(10)下方開設有安裝槽，轉軸(7)設置在安裝槽內，兩箱板(10)間的轉軸(7)中部設置有軸承(8)，軸承(8)外圈上設置有鋼輪(6)，所述的連接裝置由連桿(3)和分設在連桿(3)兩端的固定板(11)組成，所述的鋼軌(2)平行與刨床工作臺(4)設置，小車(I)的鋼輪(6)設置在鋼軌(2)上，小車(I)的頂端設置有支撐架(5)，連接裝置的一端固定在小車(I)右邊的箱板(10)上，連接裝置的另一端固定在刨床工作平臺(4)的連接板(12)上。2.根據權利要求1所述的一種用于加工大型真空箱體的單臂刨床支撐裝置，其特征在于:所述的轉軸(7)兩端為扁平狀。3.根據權利要求1所述的一種用于加工大型真空箱體的單臂刨床支撐裝置，其特征在于:所述的橫柱(9)有兩根。
【文檔編號】B23Q1-72GK204295297SQ201420631326
【發明者】范京生, 陳霞, 楊祖奎 [申請人]成都航天萬欣科技有限公司