高科技的迅猛發展給制造業帶來前所未有的機遇和挑戰,現代制造技術與其它學科交互融合推動了機床加工制造的高精度、高穩定性、高效率的發展步伐。折彎機床的后擋料機構通過X、R、Z三個方向的往復運動帶動擋指實現立體式的移動,從而完成機床加工過程中的定尺工作,保證擋指在機床生產中的定尺精度是折彎機床精度的重要指標。通過運用有限元法的靜力學分析,對折彎機床在工作中機架產生的變形數據進行分析比對,分析結果表明該方法能科學的比對出幾種后擋料機構安裝的最優方案。
1.1 前懸掛式后擋料機構安裝方案。
如圖1所示前懸掛式后擋料機構安裝于機床的工作臺立板里面上。從安裝圖1可發現整個機構由兩處固定底座通過螺栓緊固連接使整體后擋料機構處于懸臂狀態;后擋料機構在工作中X軸R軸的往復移動也會使橫梁擋指的定尺精度大受影響。
1.2 側懸掛式后擋料機構安裝方案
如圖2所示側懸掛式后擋料機構安裝于機床左右墻板的側板上。 通過螺栓實現緊固連接,整個機構避免了在生產中的懸臂狀態,也避免了橫梁擋指的定尺精度在因X軸R軸的往復移動而大受影響;但也存在一個問題,隨著折彎機床左右墻板間距的逐漸增加,后檔的安裝和精度也會受到一定程度的影響。
圖1 前懸掛式后擋料機構 圖2 側懸掛式后擋料機構
1.3 落地式后擋料機構安裝方案
如圖3所示落地式后擋料機構安裝在折彎機床為其焊接的兩根專用橫梁上。該機構方案即避免了后擋料機構安裝的懸臂狀態,也大大降低了因為機床左右墻板間距的改變而使后擋料機構安裝和定尺精度受到的影響。
在相同的條件下后擋料機構在三個不同位置安裝,機架所提供的穩定性也不相同。由表1可知,后擋料安裝在工作臺立板里面機床在生產中提供的支撐穩定性最弱;安裝在左右墻板側里面時機床提供的支撐要比安裝在工作臺立板里面的穩定性要好一些;安裝于落地式專用橫梁上表面時機床提供的穩定性是三種方案中穩定性最好的。
通過利用 ANSYS Workbench 軟件對機床機架進行靜力學分析,發現三個方案中安裝在落地式專用橫梁上表面安裝后擋料機構的安裝方案穩定性最好。