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幾種龍門鏜銑加工中心的對比

 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字化技術不斷發展,數控機床的性能和效率也不斷在提高。目前檔次較高的數控系統已經具備高效、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、穩定性佳、數控系統反響速度快,有自動監控等功能。

對于定龍門數控鏜銑加工中心也就是工作臺移動數控機床,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軸向的傳動,選擇傳動形式是根據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。保證加工產品的精度也是一項重要指標。這種定龍門數控機床X軸向的導軌長度是該工作臺最大長度的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切削的加工,它運動均勻、低速運行時不易出現爬行現象。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。

有多家機床公司就采用了龍門移動的結構形式,制造生產了適合加工大型、重型產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)和國內的北京第一機床廠等生產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,聯接梁固定和穩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定,有飄移震蕩的現象。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檢測系統回路中,X軸向在優選聯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控系統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,為了保證加工產品及零件在加工時不出廢品和次品,在系統中設置了跟蹤最大誤差值,超過該數值即報警,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。