筆者獨立設計的移動式數控龍門銑床(圖1),現已作為專機投入生產應用,能滿足大型鑄件、鋼件的鏜、銑、鉆等多工序加工;配上直角銑頭,還可對工件的4個側面進行加工。由于設計思想正確,配套零部件質量過關,該機床各項指標均已達到數控龍門銑床相關國家標準的要求。該龍門銑床的主要設計參數如下:工作臺面積為1800mm×4000mm,X軸行程為4000mm,Y軸行程為2000mm,Z軸行程為750mm,主軸功率18.5kW,各軸快速進給為10m/min。

newmaker.com

一、機械部分設計

整機分為床身、龍門架、滑臺、主軸箱、三軸進給驅動機構機械部分及相關數控伺服部分。現把設計過程中的重點闡述如下。

newmaker.com

床身是本次設計工作的基礎,床身的尺寸設計影響著對整機的設計,而且設計的合理性直接影響到整機的剛度。床身的截面形狀為Π形(圖2)。床身的上平面即工作臺面設計有9 條T 形槽,為方便床身工作臺面和# 形槽的精刨加工,槽完全貫通。床身的左、右兩下腳各設計有一個狹長平面,用來安放滾動直線導軌副。筆者把導軌面設計在床身的兩下側,主要是考慮力的傳遞方向與卸荷問題。因床身會受到龍門框架的重力、切削力和工件的重力,這樣的設計可使龍門框架的重力直接傳入到機床的基礎上,而床身只受到工件的重力。床身的基本壁厚由以下公式初定。

newmaker.com

式中:L、B、H分別為床身的長、寬、高尺寸,單位為m。

根據當量尺寸C,查閱相關表格(略),取基本壁厚為38mm

主軸箱采300mm×300mm截面設計,其抗扭抗彎能力更強。主軸變速箱采用兩檔滑移齒輪變速機構,可適應粗精加工需求。主軸單元采用4支承結構,前面三組角接觸球軸承用來承受切削力,主軸尾部一個深溝球軸承用來卸荷,使主軸不受到滑移齒輪產生的附加力矩的影響。

龍門框架采用的是整體龍門架的設計概念,即把橫梁與左右立柱設計成一體,雖然使鑄造和裝配調整時的難度加大,但整體龍門框架的剛性更好,更重要的是使主軸箱、滑臺等部件有了裝配基準。

滑臺的設計是在龍門架和主軸箱的幾何尺寸確定后,按照主軸的中心盡量貼近橫梁上的導軌面為原則,并把Z軸驅動安裝位置設計在滑臺上,有效地減輕了滑臺的重量。

設計進給驅動機構的構思如下:X軸的進給驅動機構采用雙邊齒輪齒條副加重預壓滾動直線導軌副,X軸與Y軸采用大直徑預壓滾珠絲杠副加硬導軌副,且導軌滑動部分貼有工程塑料,避免低速時產生爬行現象,而且導軌部分設計有斜鑲條可調裝置。這樣設計使機床的整體進給性能得以協調,各軸的進給速度和進給力得到了最佳匹配。

由于機床的縱向運動X軸是龍門框架移動,而龍門框架重達10t,所以導軌必須選用直線滾動導軌。因為滾動導軌副的摩擦系數小,非常適合龍門框架移動的動靜剛度要求。導軌的滑塊選用加長加寬型,每個滑塊的動載荷可達到10t。考慮到安全系數,每根導軌安裝3個滑塊。龍門框架的驅動源為雙邊齒輪齒條副(見圖3),進給運動由軸2 輸入,通過兩對斜齒輪將運動傳給軸1和軸3,然后由兩個直齒輪4和5去傳動齒條,從而帶動龍門框架移動。軸2上兩個斜齒輪的螺旋線的方向相反。通過彈簧在軸2上作用一個軸向力F,使斜齒輪產生微量的軸向移動,這時軸1和軸3便以相反的方向轉過微小的角度,使齒輪4和5分別與齒條的兩齒面貼緊,消除了間隙。

newmaker.com

主軸箱的上下垂直運動Z軸采用滾珠絲杠副傳動。由于本機床不是高速銑床,Z軸的進給系統為伺服電動機通過傳動比為4的平行軸定比齒輪箱帶動滾珠絲杠旋轉。筆者在設計中特別注意Z軸的安全問題。首先選用帶電磁剎車的伺服電動機,其次在滾珠絲杠上裝有一雙向超越離合器,防止滾珠螺母自轉引起主軸箱機械式下垂。當然,為了保護Z軸進給機構的精度,還在滑臺
最近更新

大乐透2008年开奖 吉林快3免费计划手机版下载安装 46岁温碧霞复出再演三级片 大圣捕鱼下载 多乐棋牌? 不用联网的单机捕鱼 富贵棋牌游戏推广员 福建31选7 北京赛车5码永久公式 四川金7乐数据软件 3d过滤缩水工具彩吧助手 玩秒速赛车有什么技巧 永利棋牌大厅 四个人打麻将输一局脱一件 河北燕赵河北排列五走势 捕鱼王2下载安装大厅 九五至尊棋牌官方版下载