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技術文章

定梁式CNC龍門加工中心整體結構設計

閱讀:267          發布時間:2020-8-10

1 機床的設計要求
數控龍門加工中心的總體方案設計主要包括了:
( 1) 總體布局設計: 各個部件的位置、各個部件的運動進行分析、還有其整體的外觀。
( 2) 技術參數設計: 各個部件的尺寸、刀具的轉速和進給量、電機的功率和所能承載的力。
( 3) 結構優化設計: 整個機床的剛度、運動特性、受熱性能等。
此機床符合國家的標準,其參數為: 工作臺的整體尺寸為:3000×1200mm,工作臺所能承受的大載荷為 2 噸,能夠具有高的速度和效率,結構簡單穩定,精度高且用于銑削較為復雜 的零件。
2 設計方案
  我所設計的銑床主要是工作臺能夠做縱向移動的數控龍 門銑床。這種工作臺移動的數控龍門加工中心主要的特點包括了 ( 1) 成本低,生產較為簡單。這種龍門加工中心的整體的長度必須比工作臺行程的長度多兩倍。而移動式的龍門加工中心的整體的 長度就得是龍門架的側面寬度與縱向行程之和。( 2) 這種機床的動態響應好。這種機床的龍門架是固定在立柱上的,所以當 工作臺移動時其所切屑的穩定性好,這樣便保證了機床所加工 零件的精度和動態響應性。
  我所采用的為西門子 4-05 的數控系統,因為這個數控系統具有龍門軸的同步功能。這一項功能能夠讓龍門框架的進給軸( X1,X2) 達到無機械偏差的位移的目的。可以對運動的值進行比對,能夠檢測出很小的偏差并且及時的更正,增大了其精度。
銑床的整體裝配圖如下圖所示:
數控龍門加工中心總裝圖( 主視圖) 圖
3 主軸箱的設計要求
( 1) 使其所調節的速度范圍能夠達到其大值而且能夠進行無極變速。
( 2) 提高主軸箱的剛性與穩定性,以及它的精度。
( 3) 具有很好的抵御震動的功能以及受熱保持穩定的特性。
4 傳動軸的估算
  傳動軸應該具有足夠的強度和剛度,對于所受的力較小強 度不用檢驗,但是剛度就必須要保證。因為剛度是抵抗變形的能力,剛度小的話就會讓軸產生變形從而使軸上的零件失去了其工作能力,磨損加大使其產生破壞。綜上所述,剛度是一定 要檢驗和保證的。檢驗軸的剛度一般是先按照其扭轉剛度所要求的直徑畫出圖來,然后在對軸的每個部位的受力情況進行分析,后定出其尺寸與零件在軸上的位置。
  求其軸上的計算轉速 nj ,能從轉速圖上直接看出,如下表所示:
各軸的計算轉速表

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