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            金屬切削機床中機架的焊接結構

            2014-08-20 15:12 作者:管理員14 來源:未知 瀏覽: 字號:

            摘要:單件小批生產的重型機床、專用機床以及組合機床的床身、立柱等零件,宜用焊接結構。 (1)機床中焊接機架的厚壁及布肋 金屬切削機床的機架厚壁主要是根據剛度來確定的.焊接璧厚約為相應鑄件厚壁的2/3 - 4/5。具體數值可參照表18.1-38選用。為提高壁板的剛度和

                單件小批生產的重型機床、專用機床以及組合機床的床身、立柱等零件,宜用焊接結構。
                (1)機床中焊接機架的厚壁及布肋
                金屬切削機床的機架厚壁主要是根據剛度來確定的.焊接璧厚約為相應鑄件厚壁的2/3 - 4/5。具體數值可參照表18.1-38選用。為提高壁板的剛度和固有頻率,防止薄板夸曲和顫振,可在璧板上焊一定形狀和數量的加強肋,壁板上布肋的常見形式見表18.1-39。大型機床以及承受載荷較大的導軌處的壁板,往往采用雙層壁結構提高剛度(見表18.1-40) ,一般選用雙層欲結構的壁厚t≥3~6mm.
                (2)焊縫尺寸的確定
                確定焊縫尺寸的方法一般為:①按焊縫的工作應力;②按等強原則;③按剛度條件。由于焊接機床的床身、立往、橫梁和箱體等一般按剛度設計,故焊縫尺寸宜采用后一種方法。
                  鋼板焊接機架壁厚的參考值
                  壁板上常見的布肋形式
                按剛度條件選擇角焊縫尺寸的經驗做法是:根據被焊鋼板中較薄的鋼板強度的33%, 50%和100%作為焊縫強度來確定焊縫尺寸,其焊角尺寸k為
                  焊角尺寸公式
                  100%強度的角焊縫(即等強焊縫),王要用于集中載荷作用的部位,如導軌的焊接;50%的角焊縫,在箱體焊接中一般指δ=3/4δ的單面角焊縫(見表18. 1-7) : 33%強度焊縫主要用于不承載焊縫,它可以是單面或雙面焊接(見圖18.1-8)    表18.1-41列出了按剛度條件設計時的各種厚度鋼板的角焊縫尺寸。
                  50%強度焊縫
                  33%強度焊縫
                  角焊縫尺寸的經驗估算值
                  (3)改善機床結構阻尼比的一般措施
                   1)采用吸振接頭。由于它們的插頭兩側焊縫在冷卻收縮時,使未焊透的結合面具有一定的接觸壓力,結構振動時,未焊進的結合面產生微小的位移,相互肺擦,消耗能是而吸振。
                    圖18.1-9及圖18.1-10是機床焊接結構中廣泛應用的減振接頭形式。
                    未焊透的T形接頭
                     2)采用斷續焊縫加大結構阻尼。它的吸振機理與吸振接頭是相同的,因此,斷續焊縫也能獲得良好的阻尼特性.見表19.1-42o
                     3)注人吸振的填充物。如向焊件內部注人膨脹棍凝土等吸振城充物。
                     4)機床焊接機架結構設計中注意的問題(見表18. 1-43 )。
                      斷續角焊縫和連續角焊縫減振能力和剛度比較
                       機床焊接機架結構設計中注意的問題
                   (4)實例
                     例1  T6916型超重型落地鏜銑床立柱原為鑄件,毛坯重24t,改為焊接立柱后,毛坯重16t,其焊接結構如圖18.1-11中所示。其焊接結構主要其有如下特點:
                    1)為保證立柱具有較高的抗彎和杭扭的緣合性能,立柱采用封閉的箱形結構。
                    2)前墻安裝有導軌.直接承受載荷.是主要受力面,故前墻采用剛性好的雙層壁板結構,由于其外璧板受載大,所以為40mm。而雙壁內緊靠導軌處還設有縱向肋,以進一步提商導軌的支承剛度。
                     3)為防止薄壁板引起的局部失穩和顫振,在四壁板內側焊上波浪形肋,其中,前墻雙層壁中間焊有兩組波浪形肋,后墻的內側有3組波浪形肋.左右墻內側各有兩組波浪形肋。
                     4)為進一步提高抗扭性能,防止立柱發生斷面畸形,沿柱長每隔810mm設橫向肋板。
                     5)波浪形肋組成了許多U形減振接頭。其T形接頭均采用斷續角焊縫以增加阻尼。從而提高了減振能力。
                     6)四個柱角采用厚壁無縫鋼管,自然形成圓角,可避免應力集中并加強了立柱的剛性,此外還可使外板鏈接方便。
                      T6916型超重型落地鏜銑床立柱焊接結構
                        焊接立柱的壁厚及材料見表18.1-44。
                        T6916焊接立柱的壁厚及材料
                    綜上所述,立柱的結構設計中,由于采用了合理選擇載面和正確布肋,以及改善結構的阻尼特性等一系列措施,從面保證了在減輕重量的同時,提高了立柱的靜剛度和良好的抗振性能。
                    為保持尺寸穩定,為消除內應力,焊后應進行熱處理。第一次熱處理安排在焊接后.第二次熱處理安排在粗加工后進行,一、二次熱處理規范見圖18.1-12,
                     例2圖18.1-13為加工中心機床水平床身,它由四根長度相等的矩形鋼管(1,2,3和4)焊接而成(對照表18.1-37) ,其中左右兩根鋼管較高,頂部焊有鋼制導軌。在鋼管的端部,分別用板5, 6封口,構成有較高剛度的焊接機架。
                         T6916焊接立柱熱處理規范
             

            (責任編輯:laugh521521)
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