龍門銑床主軸傳動系統改造

張雪菲

摘要：本文主要介紹了通過對龍門銑床主軸傳動系統的改造，將主軸的最高轉速提升至6000r/min，同時又可以在低轉速下獲得較大切削扭矩，從而提升龍門銑床的加工效率。

關鍵詞：龍門銑床 ?主軸傳動系統

一、背景及意義

龍門銑床是具有門式框架和臥式長床身的銑床，可以用多把銑刀同時加工零件表面，其加工精度和生產效率比較高，因此被廣泛應用于機械制造領域。

近年來，隨著自動化技術的高速發展，機床的切削速度正在不斷提高，提高龍門銑床的切削速度會大大提高其生產效率，為制造行業提供更優質的服務。公司現有龍門銑床的主軸傳動系統存在著傳遞弊端，主軸很難實現高速運行。

二、研究目標

通過改造主軸傳動系統結構，將主軸轉速提升到6000r/min，滿足使用要求。

三、現有龍門銑床主軸傳動系統

如圖1所示，主軸傳動系統所采用的是固定龍門滑枕式銑床，動力從電機輸出，經過齒輪變速箱，再通過長傳動軸向主軸傳送，從而驅動刀具進行切削運動。由于長傳動軸的裝配精度要求比較高，再加上長傳動軸本身具有一定的撓度，很難確保傳動平衡，因此無法實現主軸的高速運行。目前此機床的主軸轉速只能達到2000r/min。

四、主軸傳動系統改造方案

1.去除原有的減速箱和長傳動軸及主軸，保留原有西門子伺服電機及滑枕。

2.對減速機重新計算選型，選用的是ZF減速機，型號為：2LG4322-4JC11（2K300）。此減速機是雙速齒輪減速機，具有高低兩個擋位。當減速機處于低檔位時，速比為i=5.5：1，可輸出扭矩為1375N·m，輸出轉速為1500r/min;當減速機處于高檔位時，速比為i=1：1，可輸出扭矩為300N·m，輸出轉速為6300r/min。

3.重新設計制作了機床主軸系統，主軸如圖2所示，此主軸最高轉速為6000r/min，主軸拉刀瓣采用BT50，拉刀力18000N±500N，松刀力20000N±500N。主軸錐孔徑跳0.003，距主軸端面300mm處驗棒徑跳不大于0.008，主軸軸向竄動不大于0.002。

改造后的主軸傳動系統如圖3所示，動力從電機輸出，經過ZF減速機，通過同步帶輪、齒形帶將動力傳送給主軸。

五、結束語

通過對主軸傳動結構的改造，實現了主軸高速運轉，提高了龍門銑床的加工效率，并且主軸傳動系統的溫升不大于50℃和噪聲不大于78dB，傳動穩定可靠。

參考文獻

[1]陳文松.數控龍門銑床主傳動系統設計分析[J].現代制造技術與裝備，2018（1）：38，42.

[2]王增新，李初曄.數控龍門銑床主傳動系統及滑枕設計[J].制造技術與機床，2014（6）：48-52.

[3]卜雪君.龍門銑床主傳動系統設計分析[J].中國金屬通報，2019[5]：192，194.