1 機(jī)床的設(shè)計(jì)要求
數(shù)控龍門加工中心的總體方案設(shè)計(jì)主要包括了:
( 1) 總體布局設(shè)計(jì): 各個(gè)部件的位置、各個(gè)部件的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析、還有其整體的外觀。
( 2) 技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì): 各個(gè)部件的尺寸、刀具的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量、電機(jī)的功率和所能承載的力。
( 3) 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì): 整個(gè)機(jī)床的剛度、運(yùn)動(dòng)特性、受熱性能等。
此機(jī)床符合國家的標(biāo)準(zhǔn)，其參數(shù)為: 工作臺(tái)的整體尺寸為:3000×1200mm，工作臺(tái)所能承受的大載荷為 2 噸，能夠具有高的速度和效率，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定，精度高且用于銑削較為復(fù)雜 的零件。
2 設(shè)計(jì)方案
我所設(shè)計(jì)的銑床主要是工作臺(tái)能夠做縱向移動(dòng)的數(shù)控龍 門銑床。這種工作臺(tái)移動(dòng)的數(shù)控龍門加工中心主要的特點(diǎn)包括了 ( 1) 成本低，生產(chǎn)較為簡(jiǎn)單。這種龍門加工中心的整體的長(zhǎng)度必須比工作臺(tái)行程的長(zhǎng)度多兩倍。而移動(dòng)式的龍門加工中心的整體的 長(zhǎng)度就得是龍門架的側(cè)面寬度與縱向行程之和。( 2) 這種機(jī)床的動(dòng)態(tài)響應(yīng)好。這種機(jī)床的龍門架是固定在立柱上的，所以當(dāng) 工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)其所切屑的穩(wěn)定性好，這樣便保證了機(jī)床所加工 零件的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)性。
我所采用的為西門子 4-05 的數(shù)控系統(tǒng)，因?yàn)檫@個(gè)數(shù)控系統(tǒng)具有龍門軸的同步功能。這一項(xiàng)功能能夠讓龍門框架的進(jìn)給軸( x1，x2) 達(dá)到無機(jī)械偏差的位移的目的?？梢詫?duì)運(yùn)動(dòng)的值進(jìn)行比對(duì)，能夠檢測(cè)出很小的偏差并且及時(shí)的更正，增大了其精度。
銑床的整體裝配圖如下圖所示:
數(shù)控龍門加工中心總裝圖( 主視圖) 圖
3 主軸箱的設(shè)計(jì)要求
( 1) 使其所調(diào)節(jié)的速度范圍能夠達(dá)到其大值而且能夠進(jìn)行無極變速。
( 2) 提高主軸箱的剛性與穩(wěn)定性，以及它的精度。
( 3) 具有很好的抵御震動(dòng)的功能以及受熱保持穩(wěn)定的特性。
4 傳動(dòng)軸的估算
傳動(dòng)軸應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度，對(duì)于所受的力較小強(qiáng) 度不用檢驗(yàn)，但是剛度就必須要保證。因?yàn)閯偠仁堑挚棺冃蔚哪芰?，剛度小的話就?huì)讓軸產(chǎn)生變形從而使軸上的零件失去了其工作能力，磨損加大使其產(chǎn)生破壞。綜上所述，剛度是一定 要檢驗(yàn)和保證的。檢驗(yàn)軸的剛度一般是先按照其扭轉(zhuǎn)剛度所要求的直徑畫出圖來，然后在對(duì)軸的每個(gè)部位的受力情況進(jìn)行分析，后定出其尺寸與零件在軸上的位置。
求其軸上的計(jì)算轉(zhuǎn)速 nj ，能從轉(zhuǎn)速圖上直接看出，如下表所示:
各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速表