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龍門加工中心的結構特點【深度解析】
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龍門加工中心的結構分類
龍門加工中心的龍門架由兩個立柱、橫梁、滑鞍等部件組成，龍門加工中心根據(jù)龍門架可為定梁式、動梁式和動柱式龍門加工中心。頂梁式龍門加工中心的橫梁固定，工作臺移動；動梁式龍門加工中心的橫梁上下移動，工作臺誠前后移動；動柱式龍門加工中心工作臺固定，龍門架移動。龍門加工中心都
2、是主軸與工作臺為垂直狀態(tài)的，比較適合加工大型類的零件。
龍門加工中心的應用
龍門加工中心屬于大機床，是專門為了加工大零件而設計的大型機床，主要應用于重工業(yè)行業(yè)，比如飛機、汽車、船舶等重型行業(yè)中，主要加工大型復雜形狀的工件，比如加工飛機的梁、框以及大型機械上的某些零件等?？偠灾堥T加工中心是為了加工大型復雜零件而設計的一款大型機床，適用于各個行業(yè)中，特別是大型零件行業(yè)。
龍門鏜銑加工中心分類
龍門鏜銑加工中心主要適合對平面、孔和其它型腔復雜面進行加工。配置各種形式的附件銑頭，工件一次夾裝就可以完成工件五面體的加工。在針對工件的寬度大、長度長、重量重的情況下，就要選擇不同的機型來
3、對應產(chǎn)品的加工。
龍門鏜銑加工中心在總體布局上分定龍門和動龍門，同時還分定梁和動梁。橋式布局方式也屬于動龍門的一種形式。在這里我們主要把龍門移動工作臺固定和定龍門工作臺移動，在形式上和精度上做一比較。隨著信息技術和計算機數(shù)字化技術不斷發(fā)展，數(shù)控機床的性能和效率也不斷在提高。目前檔次較高的數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)具備高效、高精度，適應于復雜曲面和空間孔系的加工，但對機床整體就要求剛性好、精度高、有熱變形補償、切削力強、穩(wěn)定性佳、數(shù)控系統(tǒng)反響速度快，有自動監(jiān)控等功能。
對于定龍門數(shù)控鏜銑加工中心也就是工作臺移動數(shù)控機床，它的工作臺移動有直流或交流伺服電動機通過蝸輪蝸桿、滾珠絲桿和齒輪齒條等形式進行對X軸向
4、的傳動，選擇傳動形式是根據(jù)不同長度和不同要求的重要。在工作臺移動長度超過8m時，一般廠家都會采用雙齒輪齒條這種傳動的方式。工作臺的運動軌跡是依照水平面的直線度和垂直于水平面的直線度兩個方向運行的。保證加工產(chǎn)品的精度也是一項重要指標。這種定龍門數(shù)控機床X軸向的導軌長度是該工作臺長度的2倍，其中不包括兩側防護罩的長度，所以對廠房來說占用面積較大。
工作臺移動式數(shù)控龍門鏜銑機床，它的工作臺移動摩擦形式又可以分為動摩擦和靜摩擦兩種，在動摩擦形式里有多種如滾珠和滾柱加預載形式的直線導軌、滾動體導軌以及滾動和滑動結合的組合式復合導軌以及完全動摩擦等形式的結構形式。其中直線導軌和滾動體導軌比較適合輕載高速
5、切削的加工，它運動均勻、低速運行時不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。有較好的定位精度、牽引力小、精度保持性好、壽命較長、維修性強，但抗震和抗沖擊能力較差。
龍門鏜銑加工中心結構特點
滾動和滑動復合導軌中，滾動部分起到控制直線運動精度作用，滑動部分起到承載作用，比較好地提高了工作臺的承重能力，并且相對來說具有一定的耐沖擊能力。隨著刀具的發(fā)展和革新，加工工藝理念的轉變和更新，目前高速輕載加工工藝的方法蓬勃發(fā)展，符合低速重載大扭矩和高速輕載小扭矩的發(fā)展規(guī)律。
另一種靜壓導軌屬靜摩擦形式，它具有重載和導軌面無磨損的特點而且具備有工件上下料強大耐沖擊能力，但它受油的溫度影響因素較大、制造工藝比較復雜，成本高，
6、維修保養(yǎng)也相對困難。我們有一臺這樣的設備在使用近20年后，導軌基本完好無損。
在結構上，這種工作臺移動式數(shù)控龍門鏜銑機床的龍門形式都采用框架整體連接的方法，它對安裝的基礎有一定的要求，整機重量基本都處于中間位置，特別是在兩個立柱的位置上，機床在溫度的影響下，兩個立柱的精度會在不同高度上受溫度的變化而往后或往前傾斜，在整體連接的狀態(tài)下會同時影響機床床身連接部分的變化，造成機床床身精度的變化。經(jīng)驗數(shù)據(jù)為在1m的長度上，溫度有1℃的變化會影響精度0.01mm，也就是經(jīng)常提到的“三個一”。所以，在對加工垂直平面內(nèi)有高精度要求的產(chǎn)品，在季節(jié)變化溫差大時要經(jīng)常對機床進行調(diào)整和檢測，因為變形后的機床床身工
7、作臺在其上運動是一條變形的曲線而不是一條直線，加工后的產(chǎn)品直線度也和變形的曲線一致，影響了產(chǎn)品的加工精度。
工作臺移動龍門加工中心影響加工精度的因素涉及面廣，調(diào)整時互相有一定的干涉，但因是整體結構所以相對穩(wěn)定性較好，加工產(chǎn)品的精度有一定的保證。目前有一些制造廠家為了解決機床中互相干涉的問題采用兩個立柱和床身過渡連接和不連接的方法。
相對龍門移動加工中心來講，它的工作臺承載能力大，而且不受上下工件的沖擊和其他因素影響而干涉機床的變形，優(yōu)點是占地面積小，工件夾裝方便，可以充分發(fā)揮工作臺的實際有效長度來加工工件。
幾種龍門鏜銑加工中心比較
世界上有多家機床公司就采用了龍門移動的結構形式，制造
8、生產(chǎn)了適合加工大型、重型產(chǎn)品的五面體加工中心。例如：具有代表性的德國科堡（WALDRICH COBURG）和德國西斯（SCHIESS）和國內(nèi)的北京第一機床廠等生產(chǎn)的工作臺移動龍門加工中心。龍門框架移動式機床在制造技術和成本上都難于和高于工作臺移動機床，制造成本大約高出25%。特別是在制造龍門架立柱運行時要做到同步，聯(lián)接梁固定和穩(wěn)定整機有著一定的難度。X軸走行時要承受整機重量，驅動力矩大動作遲緩有慣量，如果重量過輕會造成整機剛性質量下降而不穩(wěn)定，有飄移震蕩的現(xiàn)象。
這種動梁動龍門框架移動五面體加工中心，在龍門框架移動采用了海登海因的“GANTRY”同步技術，并使整個框架結構件能具有高剛性、高精
9、度承受重切削的能力，在龍門架移動的機構中，X 軸有X1和X2組成，通過雙交流伺服電機無間隙齒輪齒條的驅動，并在海登海因高精度雙光柵構成的全閉環(huán)檢測系統(tǒng)回路中，X軸向在優(yōu)選聯(lián)接梁結構的作用下始終有X1作為主驅動位置軸，X2作為隨動位置軸通過數(shù)控系統(tǒng)控制其均勻地進行不斷地跟蹤和補償，使X2與X1始終保持同步，為了保證加工產(chǎn)品及零件在加工時不出廢品和次品，在系統(tǒng)中設置了跟蹤大誤差值，超過該數(shù)值即報警，機床停止工作。
這種龍門框架移動加工中心的關鍵在于兩條平行的X軸安裝的基座的穩(wěn)定性，它決定著導軌的精度，也決定著整個機床的精度，它不象工作臺移動龍門加工中心，是整體框架結構互相干涉，而框架移動加工中心
10、是不受工作臺變形的影響，但兩條X軸導軌始終要保持兩個方向的平行，也要進行不斷地檢測和調(diào)整。其次X軸兩個立柱運行時，雖然是采用了同步技術，但對兩個軸的交流伺服電機的驅動器特性要求反響速度快，否則會造成瞬間的震蕩而影響X軸的精確定位。
結束語
總之，這兩種形式的龍門加工中心，X軸水平面直線度和垂直平面內(nèi)直線度的精度，決定著X軸的定位精度。X軸導軌的靜態(tài)精度和龍門立柱靜態(tài)精度長期保持是決定產(chǎn)品好壞的前提，并且一個良好的環(huán)境和比較穩(wěn)定的基礎也是必要的條件。
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龍門加工中心的結構特點【深度解析】
