




龙门加工中心主传动系统和滑枕结构优化设计
改进后的滑枕主传动结构与原传动结构相比,极大地简化了滑枕的内腔结构,由于碳纤维复合材料传动轴可提高转轴的振动固有频率以及低临界转速,降低系统能量损失,提高抗振性能,故使用碳纤维轴的优点主要体现在长的传动轴系上。换言之,轴承之间的距离可设计的比较长,长轴系上通常不需要布置轴承,这样就简化了传动结构,由原来滑枕内腔的4个轴承孔简化为左端的1个轴承孔,同时简化了滑枕内腔的结构,并显著减轻了传动轴的质量。公司技术部门利用一装在柄轴顶部的专用螺钉保证铣头具有严格的同心度。和原钢质轴相比较,碳纤维轴的质量明显减轻了约70%(包括复合管端部必要的金属部件)。
一般滑枕深腔孔有3种主要的加工方法:悬臂镗削法、吊墙导向法和固定式双支撑法。悬臂镗削法:当滑枕深腔孔孔深不大于1 000mm时,可采用主轴单臂悬深的方法进行加工。将以上安装好的部分一起装入轴承座内,使用六角螺钉固定好,装好隔套,然后是端盖和内六角螺钉的全部拧紧。这种方法的加工刀具方便随时进行调整,而且在操作过程中方便测量和观察,滑枕深腔孔和滑枕两端孔的同轴度主要就是依靠刀杆的刚性和机床的回转精度来保证。
龙门加工中心主传动系统和滑枕结构优化设计机床结构
XHT2420龙门加工中心总体结构为由双立柱和固定横梁组成封闭框架、工作台移动的龙门式定梁结构,X、Y、Z三个进给轴联动,工作台移动采用伺服电动机驱动消隙双齿轮、精密齿条机构,在床身上沿直线滚动导轨做X向往复纵向运动,伺服电动机驱动滚珠丝杠副带动拖板沿横梁上的直线滚动导轨做Y向往复横向运动;主传动系统设计要克服传统设计中存在的问题,首当其冲的是将制约滑枕结构的传动轴结构形式进行设计更改。由伺服电动机驱动滚珠丝杠副带动垂直滑枕上的镗铣头做Z向往复运动。
机床主轴配置了五面加工头,采用了立卧组合主轴头,同时具有立式和卧式主轴,恒温冷却,主轴自动完成5°×72mm转位, 主轴立卧换刀由电气、液压和气动共同配合完成60把链条刀库的全自动换刀。零件经一次装夹,可以对工件进行五面加工,可完成除安装面外其余各面及孔系的加工,确保被加工零件的各面、孔之间的加工精度,适用于多种板类、箱体类和机架类零件的数控加工,一次装夹可以对工件进行镗、铣、钻、铰和攻螺纹等各项操作。机床主体结构布置如图1所示。试车要注意:机床主轴在高转速档,用扳手转动主轴螺杆,检查铣头转动灵活,如果不灵活,不能开机试车。
XHT2420的主要技术参数为:主轴功率22/26kW,主轴扭矩560N·m,主轴转速200~3 500r/min,工作台尺寸2m×6m,滑枕镗铣头行程(Z向)1 000mm,三坐标大移动速度12m/min。