超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床設(shè)計研究

李濤

摘 要：隨著我國工業(yè)不斷發(fā)展，對大型船舶等研究不斷深入，工業(yè)部件體積不斷增大，對機床設(shè)備要求也隨之提高，為了滿足我國工業(yè)發(fā)展需求，降低我國重型機床生產(chǎn)壓力，技術(shù)人員設(shè)計了超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床。本文將根據(jù)我國工業(yè)生產(chǎn)需求和國際機床發(fā)展現(xiàn)狀，從超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床各個部件入手，對超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床設(shè)計中的重點和難點進行研究，希望能為超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床的設(shè)計、研究及開發(fā)工作提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床；機床設(shè)計；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.042

0 引言

近年來，我國機械工業(yè)進入高速發(fā)展階段，機械市場對重型機床、超重型機床要求明顯提升。為了滿足市場需求，就一定要提升超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床效能，對其設(shè)計進行深入研究。同時提高超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床加工能力，有利于提高我國工業(yè)實力和基礎(chǔ)裝配的制造實力，滿足我國冶金業(yè)、電力業(yè)等大型通用、典型零件制作需求。

1 超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀

1.1 國外超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀

目前，先進超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床生產(chǎn)國家以德國和美國為主，其中德國Schiess公司已設(shè)計并制造超大型屬龍機床為主，其設(shè)計并的大型數(shù)控機床超過30種。國外超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床設(shè)計特點在于，規(guī)格大和穩(wěn)定性、可靠性好，但是價格也相對較高。

1.2 國內(nèi)超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀

目前，我國大多數(shù)投入使用的超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床都為進口機床。我國機械企業(yè)對超大型數(shù)控機床研究時間較短，在設(shè)計上，依托于和國外先進數(shù)控機床生產(chǎn)廠家的技術(shù)交流，數(shù)控機床主要零部件也都購買國外產(chǎn)品，可以說我國超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床發(fā)展前景廣闊，但現(xiàn)狀存在技術(shù)困難。

2 超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床整體設(shè)計

2.1 超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床整體布局

在進行超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床整體布局設(shè)計時，應(yīng)嚴格胺致癌國家相關(guān)規(guī)定，設(shè)置超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床個零部件參數(shù)。在設(shè)計時，要將超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床后續(xù)保養(yǎng)和維護工作考慮進去。

應(yīng)將兩臺機床床身以平行狀態(tài)固定在地基上，并在兩條平行機床床身中間安裝工作臺，讓數(shù)控定梁龍門移動鏜銑床和數(shù)控動梁龍門移動鏜銑床共用兩條機床床身，進行相對活動。

動梁龍門前端應(yīng)設(shè)計一個可移動式操作室，這樣可以方便技術(shù)人員進行操作同時應(yīng)設(shè)計一個爬梯，方便重型數(shù)控龍門移動鏜銑床投入使用后，維護人員對動梁龍門前端進行維護和檢修。

定梁龍門前端設(shè)計時應(yīng)與動梁龍門前端秉持一樣原則，但應(yīng)將可移動式操作室變成兩個固定式操作室。

2.2 定梁龍門移動鏜銑床設(shè)計和動梁龍門移動鏜銑床設(shè)計

在設(shè)計動梁龍門移動鏜銑床的滑枕式鏜銑頭時，為了增強主軸動剛度性能，可以縮短旋轉(zhuǎn)軸長度，改變主軸傳動形勢，使其結(jié)構(gòu)更加精密，不僅可以節(jié)約空間，還可以降低溫度，減少滑枕式鏜銑頭變形幾率。同時為了保護滑枕式鏜銑頭，提高其使用壽命，可以在主軸內(nèi)部設(shè)置溫度反饋裝置，對主軸軸承溫度進行實時監(jiān)控，并設(shè)置主軸軸承冷卻裝置，當軸承運轉(zhuǎn)溫度過高時，對軸承進行冷卻，保護主軸軸承使用安全。

在設(shè)計定梁龍門移動鏜銑床的滑枕式鏜銑頭時，應(yīng)使用短行程滑枕式鏜銑頭。并在設(shè)計時將主傳動箱和滑枕式鏜銑頭分離，便于幫助主傳動箱轉(zhuǎn)動和定位。

2.3 超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床液壓控制系統(tǒng)設(shè)計

在進行液壓控制系統(tǒng)設(shè)計時，要對超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床導(dǎo)軌軸分布位置和數(shù)量進行了解，考慮到靜壓發(fā)哦會中廣泛分布于X軸、Y軸、Z軸和W軸中，因此應(yīng)在液壓控制系統(tǒng)中安裝小流量多泵頭，以求為11條導(dǎo)軌提供靜壓油時能保持均衡、穩(wěn)定流量

液壓控制系統(tǒng)在超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床中絕大部分組件中都有應(yīng)用，因此在設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)不同組件對液壓控制系統(tǒng)需求，靈活轉(zhuǎn)變設(shè)計方案。如果部分組件對液壓控制系統(tǒng)需求大，那在設(shè)計時，可以將其從主控制系統(tǒng)中分離出來，根據(jù)控制單元分布情況，將液壓控制系統(tǒng)安排在所需部件最近控制單元中。這樣不僅可以降低液壓損失和主油箱消耗，還可以分散主控制系統(tǒng)壓力，提高液壓控制系統(tǒng)穩(wěn)定性，避免機械工作出現(xiàn)延時動作，提高超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床可靠性。

2.4 超重型數(shù)控龍門鏜銑床主油箱設(shè)計

就超重型數(shù)控龍門鏜銑床整體設(shè)計而言，如果機床中輸油管路過長，則可能導(dǎo)致各零部件中油泵功率過大，不僅會造成程損失加大，降低回油速度，還浪費資源，因此在設(shè)計主油箱時，一定要根據(jù)機床整體布局進行設(shè)計。

為了有效降低因回油慢等原因造成的主油箱缺油現(xiàn)象，可在動梁龍門和定梁龍門中分別設(shè)置一個主油箱，讓其分別對兩條機床進行補油。為了保證超重型數(shù)控龍門鏜銑床運行安全，應(yīng)在兩個主油箱上裝置液位器，對兩個主油箱油位情況進行檢測，當油箱油位過低時，液位器可以向系統(tǒng)報警，為油箱補油；當油箱油位過高時，及時停止補油。

這樣不僅可以有效降低油箱和各液壓部件間延程浪費，可以對超重型數(shù)控龍門鏜銑床油箱情況進行實時監(jiān)控。

3 總結(jié)

本文針對超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床的主要構(gòu)造：定梁龍門移動鏜銑床和動梁龍門移動鏜銑床設(shè)計進行深入研究，希望能幫助提升幫助優(yōu)化超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床性能。針對我國工業(yè)發(fā)展需求，對超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床設(shè)計工作進行研究，希望能幫助解決我國大型機械生產(chǎn)企業(yè)解決對大型、超大型零件加工問題，同時提高我國重型、超重型數(shù)控機床設(shè)計及制造水平，幫助我國數(shù)控機床設(shè)計企業(yè)躋身世界前進水平。

參考文獻：

[1]楊軍，蔡濤.超重型數(shù)控龍門移動鏜銑床橫梁的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].制造技術(shù)與機床，2016（05）：65-70.

[2]劉朋輝.重型數(shù)控龍門加工中心橫梁結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化設(shè)計及軟件開發(fā)[D].電子科技大學(xué)，2016.

[3]解維德.重型數(shù)控機床裝配工藝可靠性保障方法的研究[D].吉林大學(xué)，2016.