机床防护罩是用来保护机床导轨的,它可以保护机床的内部硬导轨、直线导轨及滚珠丝杠或传动齿条不受外界的腐蚀和破坏。它有很多种类,包括:风琴防护罩,钢板防护罩,这两种是导轨上所用的;还有丝杠上所用的丝杠防护罩包括:圆形,方形,多边形,这几种的做法又有所不同,有用钢丝支撑式还有缝合式。还有卷帘式防护罩和盔甲防护罩等等。
钢制伸缩式导轨防护罩是机床的传统防护形式。在这一领域里钢制伸缩式导轨防护罩被广泛的应用,对防止切屑及其它尖锐东西的进入起着有效的防护作用,通过一定的结构措施及合适的刮屑板也可有效的降低冷却液的渗入。我们的钢制伸缩式导轨防护罩能够适应现代机床对高科技、正确的安装位置、高运行速度等方面不断提高的要求。
钢制伸缩式导轨防护罩为高品质的2-3mm厚钢板冷压成形而成,根据要求也可以为不锈钢的。的表面磨光会使其另外升值。我们可以为所有的机床种类提供相应的导轨防护类型(水平、垂直、倾斜、横向)。
根据运行速度及导轨的不同我们所研制的防护罩结构也不同。运行速度10m/min之下的我们装有聚安脂或黄铜滑块。中等速度30m/min之下的我们装有滚轴。另外驱动板、 刮屑板及吸屑板之间还需要用缓冲系统。滑块缓冲系统的目的是减少碰撞、噪音及摩擦。
钢制伸缩式导轨防护罩的节数对其比例、重量及运行特性都很重要。每个单节都应尽可能的长,这样可以减少节数,降低成本。一般情况拉伸与小压缩比例应在3:1 和5:1之间。
结构选择
价格合理的标准结构(1)适合于大多数的应用行业,宽度可至900mm,宽度较大时必须折边,提高横向稳定性。这一点屋脊型(3)及折边(4)可以做到。另外倾斜型(2)可以出色地使液体及碎屑流走。
钢制伸缩式防护罩的节数对其比例、重量及运行特性都很重要。每个单节都应尽可能的长,这样减少节数,降低成本。一般情况拉伸小压缩比例应在3:1和5:1之间(可达10:1)。
风琴式防护罩,又名皮老虎。外用德国尼龙布,内加PVC板支撑,边缘则用不锈钢板夹护。护罩具有压缩小和行程长等优点。可耐油,耐腐蚀,硬用冲撞不变形,寿命长,密封好,行走平稳,坚固耐用给机床的使用带来效果。风箱速度可达200m/分。其次造型规则,外形美观,为整机的整体造型增添了光彩,在为整机提供实用性保护的同时,也为机床整机增加了更多视觉上的美感,使机床的整机得到了提升。
光栅尺,也称为光栅尺位移传感器(光栅尺传感器),是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲,具有检测范围大,检测精度高,响应速度快的特点。例如,在数控机床中常用于对和工件的坐标进行检测,来观察和跟踪走刀误差,以起到一个补偿的运动误差的作用。光栅尺按照制造方法和光学原理的不同,分为透射光栅和反射光栅。光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。标尺光栅一般固定在机床固定部件上,光栅读数头装在机床活动部件上,指示光栅装在光栅读数头中。右图所示的就是光栅尺的结构。
光栅检测装置的关键部分是光栅读数头,它由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成。光栅读数头结构形式很多,根据读数头结构特点和使用场合分为直接接收式读数头(或称硅光电池读数头、镜像式读数头、分光镜式读数头、金属光栅反射式读数头)。以透射光栅为例,当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度θ,并且两个光栅尺刻面相对平行放置时,在光源的照射下,位于几乎垂直的栅纹上,形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹” (右图所示)。严格地说,莫尔条纹排列的方向是与两片光栅线纹夹角的平分线相垂直。莫尔条纹中两条亮纹或两条暗纹之间的距离称为莫尔条纹的宽度,以W表示。莫尔条纹莫尔条纹W=ω /2* sin(θ /2)=ω /θ 。莫尔条纹具有以下特征:(1)莫尔条纹的变化规律
两片光栅相对移过一个栅距,莫尔条纹移过一个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用,莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数,变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。(2)放大作用在两光栅栅线夹角较小的情况下,莫尔条纹宽度W和光栅栅距ω、栅线角θ之间有下列关系。式中,θ的单位为rad,W的单位为mm。由于倾角很小,sinθ很小,则W=ω /θ若ω =0.01mm,θ=0.01rad,则上式可得W=1,即光栅放大了100倍。(3)均化误差作用
莫尔条纹是由若干光栅条纹共用形成,例如每毫米100线的光栅,10mm宽度的莫尔条纹就有1000条线纹,这样栅距之间的相邻误差就被平均化了,消除了由于栅距不均匀、断裂等造成的误差。检测与数据处理电子细分与判向法光栅测量位移的实质是以光栅栅距为一把标准尺子对位称量进行测量。高分辨率的光栅尺一般造价较贵,且制造困难。为了提高系统分辨率,需要对莫尔条纹进行细分,光栅尺传感器系统多采用电子细分方法。当两块光栅以微小倾角重叠时,在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹,随着光栅的移动,莫尔条纹也随之上下移动。这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量。在一个莫尔条纹宽度内,按照一定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与判向功能。例如,栅线为50线对/mm的光栅尺,其光栅栅距为0.02mm,若采用四细分后便可得到分辨率为5μm的计数脉冲,这在工业普通测控中已达到了很高精度。由于位移是一个矢量,即要检测其大小,又要检测其方向,因此至少需要两路相位不同的光电信号。为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波,通常采用由低漂移运放构成的差分放大器。由4个光敏器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端,从差分放大器输出的两路信号其相位差为π/2,为得到判向和计数脉冲,需对这两路信号进行整形,首先把它们整形为占空比为1:1的方波。然后,通过对方波的相位进行判别比较,就可以得到光栅尺的移动方向。通过对方波脉冲进行计数,可以得到光栅尺的位移和速度
电动机因输入的电流不同,可分为直流电动机与交流电动机: (1)直流电动机——用直流电流来转动的电动机叫直流电动机。因磁场电路与电枢电路连结之方式不同,又可分为串激电动机、分激电动机、复激电动机;(2)交流电动机——交流电动机中的感应电动机,其强大的感应电流(涡流)产生于转动磁场中,转子上的铜棒对磁力线的连续切割,依楞次定律,此感应电流有反抗磁场与转子发生相对运动的效应,故转子乃随磁场而转动。不过此转子转动速度没有磁场变换之速度高,否则磁力线将不能为铜棒所切割。用交流电流来转动的电动机叫交流电动机。种类较多,主要有:
a、整流电动机——使串激直流发电机,作交流电动机用,即成此种电动机,因交流电在磁场与电枢电路中,同时转向,故力偶矩之方向恒保持不变,该机乃转动不停。此种电动机因兼可使用交、直流,故又称“通用电动机”。吸尘器、缝纫机及其他家用电器等多用此种电动机。b、感应电动机——置转子于转动磁场中,因涡电流的作用,使转子转动的装置。转动磁场并不是用机械方法造成的,而是以交流电通于数对电磁铁中,使其磁极性质循环改变,可看作为转动磁场。通常多采用三相感应电动机(具有三对磁极)。直流电动机的运动恰与直流发电机相反,在发电机里,感生电流是由感生电动势形成的,所以它们是同方向的。在电动机里电流是由外电源供给的感生电动势的方向和电枢电流I方向相反。 c、同步电动机——电枢自一极转至次一极,恰与转向同周期的电动机。此种电动机不能自己开动,必须用另一电动机或绕线使到达适当的频率后,始可接通交流电。倘若负载改变而使转速改变时,转速即与交流电频率不合,足使其步调紊乱,趋于停止或引起损坏。因限制多,故应用不广。 [1] 安全操作编辑
1、移动式电动机械和手持电动工具的单相电源线必须使用三芯软橡胶电缆,三相电源线必须使用四芯橡胶电缆;接线时,缆线护套应穿进设备的接线盒内并予以固定。2、电动工具使用前应检查下列各项:(1)外壳、手柄无裂缝、无破损;(2)保护接地线或接零线连接正确、牢固;(3)电缆或软线完好;(4)插头完好;(5)开关动作正常、灵活、无缺损;(6)电气保护装置完好;(7)机械防护装置完好;8)转动部分灵活。3、电动工具的绝缘电阻应定期用500V的兆欧表进行测量,如带电部件与外壳之间绝缘电阻值达不到2MΩ时,必须进行维修处理。4、电动工具的电气部分经维修后,必须进行绝缘电阻测量及绝缘耐压试验,试验电压为380V,试验时间为1分钟。5、连接电动机械及工具的电气回路应单设开关或插座,并装设漏电电流动作保护器,金属外壳应接地;严禁一闸接多台设备。6、电流型漏电保护器的额定漏电动作电流不得大于30mA,动作时间不得大于0.1秒;电压型漏电保护器的额定漏电动作电压不得大于36V。7、电动机具的操作开关应置于操作人员伸手可及的部位。当休息、下班或工作中突然停电时,应切断电源侧开关。8、使用可携式或移动式电动工具时,必须戴绝缘手套或站在绝缘垫上;移动工具时,不得提着电线或工具的转动部分。9、在潮湿或含有酸类的场地上以及在金属容器内使用III类绝缘的电动工具时,必须采取可靠的绝缘措施并设专人监护。电动工具的开关应设在监护人伸手可及的地方。10、磁力吸盘电钻的磁盘平面应平整、干净、无锈,进行侧钻或仰钻时,应采取防止失电后钻体坠落的措施。11、使用电动扳手时,应将反力矩支点靠牢并确实扣好螺帽后方可开动。 [1] 分类编辑以电动机或电磁铁为动力,通过传动机构驱动工作头的一种机械化工具称为电动工具。它是用手握持操作,以小功率电动机或电磁铁作为动力,通过传动机构来驱动作业工作头的工具。1895年,德国制造出世界上台直流电钻。外壳用铸铁制成,能在钢板上钻4mm的孔。随后出现了三相工频(50Hz)电钻,但电动机转速没能突破3000r/min。
1914年,出现了单相串激电动机驱动的电动工具,电动机转速达10000r/min以上。
1927年,出现了供电频率为150~200Hz的中频电动工具,它既具有单相串激电动机转速高的优点,又具有三相工频电动机结构简单、可靠的优点,但因需用中频电流供电,使用受到限制。常见的电动工具有电钻、电动砂轮机、电动扳手和电动螺丝刀、电锤和冲击电钻、混凝土振动器、电刨。 [1]
视频演示编辑1895年,德国Fein公司研制了世界上台电动工具—直流电钻,开始了人类使用电动工具的时代。一百年来,电动工具由少到多、由初级向发展,现已形成了工业用、维修用、家用产品系列,数百个品种、几千个规格,年产量超过800万台,成为人类劳动必不可少的工具。特别近二十年来,随着电子技术的高速发展,各种电子控制技术已在国电动工具上得到广泛应用,这不仅改善了工具本身的性能,而且提高了加工质量、使用灵活性和产品附加值,把电动工具推向了一个崭新的机电一体化发展阶段。 [1]
1895年,德国泛音制造出世界上台直流电钻。外壳用铸铁制成,能在钢板上钻 4mm的孔。随后出现了三相工频(50Hz)电钻,但电动机转速没能突破3000r/min。1914 年,出现了单相串激电动机驱动的电动工具,电动机转速达10000r/min以上。1927年,出现了供电频率为150~200Hz的中频电动工具,它既具有单相串激电动机转速高的优点,又具有三相工频电动机结构简单、可靠的优点,但因需用中频电流供电,使用受到限制。
60年代,随着电池制造技术的发展,出现了用镍镉电池作电源的无电源线的电池式电动工具。但当时因价格昂贵,发展较慢。到70年代中后期,因电池价格降低,充电时间也缩短,这种电动工具在、日本得到广泛使用。电动工具初用铸铁作外壳,后改用铝合金作外壳。60年代,热塑性工程塑料在电动工具上获得应用,并实现了电动工具的双重绝缘,保障了电动工具的使用安全性。由于电子技术的发展,60年出现了电子调速电动工具。这种电动工具利用晶闸管等元件组成电子线路,以开关揿钮被揿入的深度不同来调节转速,从而使电动工具在使用时能按被加工对象的不同(如材料不同、钻孔直径大小等),选择不同的转速根据《中国电动工具行业产销需求预测与转型升级分析报告》统计,电动工具主要分为金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具。各类电动工具各类电动工具常见的电动工具有电钻、 电动砂轮机、 电动扳手和电动螺丝刀、电锤和冲击电钻、混凝土动器、电刨。 [1] 电钻主要规格有4、6、8、10、13、16、19、23、25、32、38、49mm等,数字指在抗拉强度为390N/mm的钢材上钻孔的钻头直径。对有色金属、塑料等材料钻孔直径可比原规格大30~50%、配磨光机。 [1] 电动扳手和电动螺丝刀用于装卸螺纹联接件。电动扳手的传动机构由行星齿轮和滚珠螺旋槽冲击机构组成。规格有M8、M12、M16、M20、M24、M30等。 电动螺丝刀采用牙嵌离合器传动机构或齿轮传动机构,规格有M1、M2、M3、M4、M6等。 [1] 电锤和冲击电钻用于混凝土、砖墙及建筑构件上凿孔、开槽、打毛。结合膨胀螺栓使用,可提高各种管线、机床设备的安装速度和质量;电锤的冲击原理是靠内部活塞运动产生冲击动力,冲击钻的冲击原理是齿轮磨合产生冲击动力,所以电锤的冲击力更大。 [1] 混凝土振动器用于浇筑混凝土基础和钢筋混凝土构件时捣实混凝土,以消除气孔,提高强度。其中电动直联式振动器的高频扰动力由电动机带动偏心块旋转而形成电动机由150Hz或200Hz中频电源供电。 [1] 电刨用于刨削木材或木结构件,装在台架上也可作小型台刨使用。电刨的刀轴由电动机转轴通过皮带驱动。 [1] 电磨俗称磨头机;电磨;电动砂轮机,用砂轮或磨盘进行砂磨的电动工具。 [
光栅尺线位移传感器的安装比较灵活,可安装在机床的不同部位。
一般将主尺安装在机床的工作台(滑板)上,随机床走刀而动,读数头固定在床身上,尽可能使读数头安装在主尺的下方。其安装方式的选择必须注意切屑、切削液及油液的溅落方向。如果由于安装位置限制必须采用读数头朝上的方式安装时,则必须增加密封装置。另外,一般情况下,读数头应尽量安装在相对机床静止部件上,此时输出导线不移动易固定,而尺身则应安装在相对机床运动的部件上(如滑板)。
1、光栅尺线位移传感器安装基面
安装光栅尺传感器时,不能直接将传感器安装在粗糙不平的机床身上,更不能安装在打底涂漆的机床身上。光栅主尺及读数头分别安装在机床相对运动的两个部件上。用千分表检查机床工作台的主尺安装面与导轨运动的方向平行度。千分表固定在床身上,移动工作台,要求达到平行度为0.1mm/1000mm以内。如果不能达到这个要求,则需设计加工一件光栅尺基座。
基座要求做到:(1)应加一根与光栅尺尺身长度相等的基座(基座长出光栅尺50mm左右)。(2)该基座通过铣、磨工序加工,保证其平面平行度0.1mm/1000mm以内。另外,还需加工一件与尺身基座等高的读数头基座。读数头的基座与尺身的基座总共误差不得大于±0.2mm。安装时,调整读数头位置,达到读数头与光栅尺尺身的平行度为0.1mm左右,读数头与光栅尺尺身之间的间距为1~1.5mm左右。
2、光栅尺线位移传感器主尺安装
将光栅主尺用M4螺钉上在机床安装的工作台安装面上,但不要上紧,把千分表固定在床身上,移动工作台(主尺与工作台同时移动)。用千分表测量主尺平面与机床导轨运动方向的平行度,调整主尺M4螺钉位置,使主尺平行度满足0.1mm/1000mm以内时,把M2螺钉彻底上紧。
在安装光栅主尺时,应注意如下三点:
(1) 在装主尺时,如安装超过1.5M以上的光栅时,不能象桥梁式只安装两端头,尚需在整个主尺尺身中有支撑。(2)在有基座情况下安装好后,用一个卡子卡住尺身中点(或几点)。(3)不能安装卡子时,用玻璃胶粘住光栅尺身,使基尺与主尺固定好。
3、光栅尺线位移传感器读数头的安装
在安装读数头时,首先应保证读数头的基面达到安装要求,然后再安装读数头,其安装方法与主尺相似。后调整读数头,使读数头与光栅主尺平行度保证在0.1mm之内,其读数头与主尺的间隙控制在1~1.5mm以内。
4、光栅尺线位移传感器限位装置
光栅线位移传感器全部安装完以后,一定要在机床导轨上安装限位装置,以免机床加工产品移动时读数头冲撞到主尺两端,从而损坏光栅尺。另外,用户在选购光栅线位移传感器时,应尽量选用超出机床加工尺寸100mm左右的光栅尺,以留有余量。
5、光栅尺线位移传感器检查
光栅线位移传感器安装完毕后,可接通数显表,移动工作台,观察数显表计数是否正常。
在机床上选取一个参考位置,来回移动工作点至该选取的位置。数显表读数应相同(或回零)。另外也可使用千分表(或百分表),使千分表与数显表同时调至零(或记忆起始数据),往返多次后回到初始位置,观察数显表与千分表的数据是否一致。
通过以上工作,光栅尺线位移传感器的安装就完成了。但对于一般的机床加工环境来讲,铁屑、切削液及油污较多。因此,传感器应附带加装护罩,护罩的设计是按照传感器的外形截面放大留一定的空间尺寸确定,护罩通常采用橡皮密封,使其具备一定的防水防油能力 [2] 。
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